糖尿病罹患による呼吸システムへの影響

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K19848
• Research Institution: University of Tokyo Health Sciences
• Principal Investigator: 生友 聖子 東京医療学院大学, 保健医療学部, 講師 (90515884)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 糖尿病 / 横隔神経

Outline of Annual Research Achievements

糖尿病罹患者の運動耐容能が低下することは、臨床現場において広く知られている。これまで、その原因は、骨格筋の代謝障害や微小血管障害によるものだと考えられてきたが、呼吸機能に関する影響については殆ど検討されてこなかった。それは、臨床において、糖尿病罹患者が呼吸障害を殆ど呈さないためである。しかしながら、肺活量が低下するなど、糖尿病罹患による呼吸機能への影響は皆無とは言えない。
我々のこれまでの研究からも、運動ニューロンもまた糖尿病性ニューロパチーによって障害されることがわかっており、横隔神経が糖尿病性ニューロパチーによって障害され、横隔膜機能に影響を及ぼしている可能性が考えられる。
そこで我々は、糖尿病性ニューロパチーによって横隔神経が損傷している可能性に着目し、現在までに、横隔神経運動ニューロンの逆光標識及び横隔膜の運動単位電位の電気生理学的解析から、横隔神経に何らかの損傷が生じていることを明らかにしている。
令和４年度は、令和３年度に続き、α-bungarotoxin、抗Neurofilament抗体、抗Synaptophysin抗体を用いた横隔神経の神経筋接合部の免疫組織化学染色について、追加実験を行い、神経筋接合部の面積、アセチルコリン受容体の面積等をImageJを用いて解析した。結果、神経筋接合部の縮小傾向が観察されている。
以上の結果に、これまでの結果と併せると、糖尿病性ニューロパチーによる横隔神経の障害を示唆していると推測される。
抗c-Fos抗体を用いたニューロンの活動状態の把握については、予備実験を追加で行った結果、計画を見直した。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症の影響により、全般的に実験計画に遅れが生じている。施設間の移動がより柔軟に行えるようになったこと、自施設内で実施可能な実験範囲を拡大したこともあり、環境は改善しつつあるが、遅れを取り戻すまでには至っていない。また、当初予定していたc-Fos免疫染色がうまくいかずに計画の見直しを迫られたり、解析で難渋し、実験計画の見直しを迫られた。

Strategy for Future Research Activity

現在得られているサンプルの解析をさらに進めつつ、昨年度実施できなかった内外肋間筋や肺組織の形態学的解析、横隔膜の収縮特性についての電気生理学的な解析を行っていく予定である。また、ここまでの解析結果を取りまとめる。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症の感染拡大により、実験計画が遅延し、購入予定であった機材や試薬等の購入が遅れている。また、当初予定していた実験、解析が難渋し、複数の実験を次年度へ持ち越さざるを得ない状況となった。