2020 Fiscal Year Research-status Report
食事性肥満による消化管運動障害の解明と新たな治療法の開発
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18K17945
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| Research Institution | Health Science University |
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Principal Investigator |
志茂 聡 健康科学大学, 健康科学部, 准教授 (80734607)
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2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 消化管運動障害 / 高脂肪食 / アウエルバッハ神経叢 / SBF-SEM / 3次元再構築 / 糖尿病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の研究では、高脂肪食摂取により腸管筋間神経叢の軸索内リソソーム数の有意に減少することに加えて、糖吸収阻害薬フロリジン投与により、リソソーム数が有意に増加することを明らかにした。また、ストレプトゾトシン誘発糖尿病モデルマウスの3次元微細構造解析では、軸索の断片化がみられ、高脂肪食群で観察された軸索Varicosityの減少が軸索の断片化への前段階となっている可能性が示唆された。
本年度は、高脂肪食摂取およびフロリジン投与が腸管筋間神経叢内の神経伝達物質にどのような影響を与えるか、さらに詳細な検討を行うため、高脂肪食群および通常食群の腸管筋間神経叢内の各種神経伝達物質(ChAT、Substance P、NOS、VIP)および一次求心性神経(Calbindin)の免疫組織化学的解析をおこなった。さらに、生理学的解析では、エバンスブルーによる消化管排泄機能の解析をおこなった。
4 週齢から高脂肪食の給餌を開始し、20 週齢まで飼育された肥満糖尿病モデルマウス(高脂肪食群)を用いた。一部は、フロリジンを試料採取の前日および当日に皮下投与(高脂肪食フロリジン投与群)した。対照群として、通常食で飼育された同週齢のマウス(通常食群)を用いた。免疫組織化学的解析では、通常食群に比べて高脂肪食群においてChAT、VIPで有意な増加を認め、NOS、Substance P、Calbindinで有意な減少を認めた。一方、高脂肪食フロリジン投与群ではChAT、NOSは正常化した。消化管排泄機能の解析では、マウスを4時間絶食させた後、5％のEvans Blueを含む1.5％メチルセルロース100mlを経口投与30分後に腸管を採取した。摘出した小腸の全長とエバンスブルーで覆われた長さを測定し、染色割合を算出した。結果、通常食群に比べて高脂肪食群において消化管通過時間の遅延を認めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
免疫組織化学的解析については、一昨年度実施できなかったパラフィン切片上での定量解析を本年度導入したセルカウント機器を用いて行うことにより、高脂肪食群および通常食群ともに効率よくデータ解析を行うことができた。一方、当初予定していた(1)平滑筋収縮能の解析を目的とした筋張力計測および(2)自発活動の解析を目的としたslow wave計測の2つの生理学的解析については、実験群の腸管壁が非常に薄く、電極固定が難しいため本年度も安定した電気的活動を計測することができなかった。しかし、代替実験としてエバンスブルーを用いた消化管排泄機能の解析をおこなうことにより、実施できなかった生理学的解析を補完することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度に得られた結果を論文としてまとめるとともに、予定していた実験「高脂肪食インスリン投与群、高脂肪食低脂肪食変更群(7kcal%fat、単位重量当りで等カロリー)」での解析をおこない、その計測結果を比較する。この結果より、他の治療効果の情報が得られるとともに、これまで取得したフロリジン投与群から得た薬理効果との比較するための情報が得られる。一方、遅滞している生理学実験については、代替実験として実施した消化管排泄機能の解析結果を研究協力者と共有した上で、実験方法の再検討をおこなう。
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| Causes of Carryover |
本年度は、主に各種神経伝達物質の免疫組織化学的解析とともに、遅延していた生理学実験としてエバンスブルーを用いた消化管排泄機能の解析を実施した。当初計画していた「高脂肪食インスリン投与群、高脂肪食低脂肪食変更群(7kcal%fat、単位重量当りで等カロリー)」での解析を実施できなかったため、次年度使用額が生じた。2021年度は、翌年度分として請求した助成金と合わせて、上記2群の試料作製および解析をおこなう予定である。
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