2017 Fiscal Year Research-status Report

運動障害疾患モデルマウスにおける嚥下障害とその改善

Research Project

Project/Area Number	17K11607
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	市川博之東北大学, 歯学研究科, 教授 (20193435)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	嚥下障害 / 幼若マウス / 筋線維 / 運動終板
Outline of Annual Research Achievements	本研究は、運動障害患者における嚥下障害の原因究明とその改善を目指す目的で行われている。そのモデルマウスとして２種類のモデル、dt マウス及びdmu マウスを対象としているが、それらの運動障害モデルマウスは生後３週以上、生存することが困難である。この原因は、呼吸筋の運動麻痺以外に咀嚼・嚥下機能低下による栄養失調、誤嚥による肺炎などが考えられる。一方、マウスにおける生後２-３週は離乳の時期でもある。したがって咀嚼、嚥下機能がそれまでと比較して飛躍的に向上する時期でもあるため、その発達程度については個体差が大きいのではないかと予想された。そこで本研究の第一段階として、ワイルドタイプマウスにおける舌根・軟口蓋後部・咽頭・喉頭筋の大きさや筋線維の太さ、さらには、protein gene product 9.5 (PGP9.5)の免疫染色による運動神経終板の分布について詳細に調べた。生後２週におけるワイルドタイプマウスでは舌・軟口蓋・咽頭・喉頭における筋組織はエオシンに濃染していた。ヘマトキシリンで染色された核は筋線維に散在し、成熟マウスと比較して筋肉の大きさや筋線維の太さは小さいものの、細胞核の分布やエオシン染色性などの組織所見において大きな差は認められなかった。さらにPGP9.5を含む神経線維は筋肉において太い神経線維の束に認められ、それらが枝分かれして筋線維に付着し紡錘形の運動終板を形成しているのが観察された。成熟マウスと生後２週マウスの神経線維の密度に明らかな差は認められなかったが、生後２週マウスの方が運動終板における神経終末の枝分かれが少なかった。また、生後２週におけるマウスの筋肉や筋線維の形態、染色性、運動終板の分布に明らかな個体差は認められなかった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 運動障害モデルマウスの筋肉や筋線維、さらには運動ニューロンの終末である運動終板の携帯をワイルドタイプマウスと比較検討するためには、ワイルドタイプマウスのそれらの形態、すなわち発達程度の個体差が大きい場合には、分析が非常に困難になると考えられた。そこで本研究の第一段階として、ワイルドタイプマウスにおける舌根・軟口蓋後部・咽頭・喉頭筋の大きさや筋線維の太さ、運動神経終板の分布について調べた結果、成熟マウスと生後２週マウスでは筋肉や筋線維の発達が十分ではない。さらに運動終板の発達も、成熟マウスと比較すると未熟であることが明らかとなったが、生後２週におけるマウスの筋肉や筋線維の形態、染色性、運動終板の分布に明らかな個体差は認められなかった。今後、嚥下困難を有する運動障害モデル動物の舌、咽頭、喉頭における筋肉の形態や神経分布の変化を明らかにするために、離乳の時期である生後２週のワイルドタイプマウスにおいて個体差が少ないという事実を明らかにできたことは本研究テーマの大きな第一歩であると思われる。また肉眼的な所見ではあるが、dt マウス及びdmu マウスにおいては舌根・軟口蓋後部・咽頭・喉頭が、ワイルドタイプマウスに比べ小さく、それらに付随する筋肉も薄く透けて見えるほどで、筋肉が変性している可能性が高い。さらに舌根や喉頭などもワイルドタイプマウスに比べ柔らかく、軟骨の形成や舌骨の石灰化が不十分である可能性も示唆された。これらの発達不良は嚥下障害の原因にもなると予想され、今後の分析対象を軟骨や骨にまで拡大する必要があると考えられる。
Strategy for Future Research Activity	今後は、運動障害モデル動物に対する分析対象を筋肉や筋線維の萎縮や運動終板にとどまらず、軟骨や骨の発達程度について明らかにする予定である。さらに、筋肉や運動ニューロンの変性を抑制し、軟骨や骨の発達を促進する可能性のある薬剤を明らかにするつもりである。
Causes of Carryover	今年度においてはワイルドタイプマウスにおける個体差について検証を行った。しかし抗体などの消耗品の手配が遅れ、免疫染色などの一部の実験については次年度に回さざるを得なかった。