Research for the neural mechanisms of mastication-induced salivary secretion

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19614
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 57:Oral science and related fields
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: Inoue Tomio 昭和大学, 歯学部, 名誉教授 (70184760)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 史朗 昭和大学, 歯学部, 教授 (60384187) ; 中山 希世美 昭和大学, 歯学部, 准教授 (00433798) ; 望月 文子 昭和大学, 歯学部, 講師 (10453648) ; 壇辻 昌典 昭和大学, 歯学部, 助教 (60826634)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2024-03-31
• Keywords: 唾液分泌 / 咀嚼 / Phox2b陽性ニューロン / 上唾液核ニューロン / 生理学的特性

Outline of Final Research Achievements

Mastication promotes salivary secretion more strongly, suggesting a neural basis for mastication-induced salivary secretion. To explore this possibility, this study analyzed the neuronal and synaptic properties of Phox2b-positive (Phox2b+) neurons distributed in the rostral parvocellular reticular formation (rPCRt). The Phox2b+ rPCRt neurons were predominantly excitatory glutamatergic premotor neurons for the trigeminal motoneurons, with low frequency firing properties, and the activation of these neurons using glutamate uncaging and ChRFR photoactivation elicited synaptic responses in the parasympathetic preganglionic neurons in the superior salivatory nucleus in rats. These results suggest that Phox2b+ rPCRt neurons may contribute to the coordination of salivation and mastication.

Free Research Field

口腔生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の遂行により、rPCRtに存在するPhox2b陽性ニューロンが顎運動制御機構だけでなく、唾液分泌機構にも関与する可能性が示された。これらの成果は、咀嚼に伴う唾液分泌の神経制御メカニズムの解明に大きく寄与するとともに、この性質の基盤となる分子機構にアプローチすることで口腔乾燥症治療の創薬につながる可能性がある。さらに、その分子マーカーを利用して、光遺伝学による唾液分泌関連ニューロンの活動をコントロールすることが可能となり、唾液分泌研究ならびに口腔乾燥症治療法の確立が飛躍的に発展することが期待される。