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2022 Fiscal Year Research-status Report

加齢膀胱の神経ネットワーク変化とニューロモデュレーションによる脳内可塑性誘導

Research Project

Project/Area Number 22K11420
Research InstitutionUniversity of the Ryukyus

Principal Investigator

宮里 実  琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70301398)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords加齢膀胱 / 末梢神経 / 脳内可塑性 / ニューロモデュレーション / 低出力体外衝撃波 / 脳梗塞
Outline of Annual Research Achievements

ヒトは、社会的状況に応じた排尿行動制御を生涯要求され、頻尿、尿失禁といった排泄の問題は人の尊厳を脅かし、健康寿命(=自立した排尿)を損なう。排尿は、自律神経系の反射制御を受けているが、唯一随意的調節が可能となっている。このようなon-off制御は、末梢では骨盤神経を起点とした膀胱/尿道の協調により行われていることが私たちの研究で明らかとなってきたが、中枢制御の詳細機序は解明されていない。本研究では、社会環境的状況に応じて尿意を我慢することを制御するon-off中枢が脳橋排尿中枢(PMC)を中心とする中枢性排尿反射経路(Micturition reflective circuitを提唱)内に存在すると仮定、加齢に伴う神経ネットワーク変化とその責任神経回路を同定する。実験1:加齢ラットに、低出力体外衝撃波照射(0.12mJ/mm2 2Hz 200shots週3回、3週間 計9回 1800shots)を施行したところ、尿道基線圧の上昇及び尿道弛緩反応の回復が見られた。さらには、外尿道括約筋の反応も増強した。これまで不可逆的変化で有効な治療がないとみられてきた加齢膀胱・尿道機能の再生効果が証明された。本研究内容の特許出願を行った。実験2:脳梗塞に伴い、視床下部、縫線核、青斑核の上位経路が障害され、その下行路の尿道閉鎖圧が減弱することが示唆された。本研究は、脳梗塞後の膀胱・尿道機能障害と中枢性尿禁制機構の破綻のメカニズムを網羅的に示した最初の研究である。また、切迫性尿失禁ばかりではなく腹圧性尿失禁を合併する複雑な病態を呈していることが脳梗塞後の尿失禁が治療抵抗性の病態であることが示唆された。以上の成果を英文国際誌に報告した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

動物実験での検証は概ね順調に進展している。一方、人での検証及びclinical trialへの発展が課題である。

Strategy for Future Research Activity

具体的には、ヒトと動物モデルを用いて以下の3つを予定している。実験1:高齢過活動膀胱患者の脳機能イメージングで、大脳機能変化と責任回路の同定を行う。実験2:若年、加齢動物モデルにおいて、標的1:脊髄・中脳水道周囲灰白質(PAG)・橋排尿中枢、標的2:視床下部内側視索前野(MPOA)からPMCへの投射(MPOAからPMC回路への投射)、標的3:青斑核(LC)からPMCへの投射(PMCからLC回路への投射)において、解剖学的、電気生理学的、光遺伝学的、化学遺伝学的手法による状況依存的排尿行動のon-off回路と加齢にともなう変化を検証する。実験3:末梢神経可塑性誘導(ニューロモデュレーション)が明らかとなった低出力体外衝撃波の中枢効果と治療展開の可能性を検証する。

Causes of Carryover

次年度に、加齢に伴う神経ネットワーク変化とその責任神経回路を同定する主要な実験(電気生理実験、ウイルス導入による遺伝子改変法や神経回路分析)を行う予定である。

  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] The influence of maternal separation on the development of voiding and behavior in rat pups2023

    • Author(s)
      Kamijo Tadanobu Chuyo、Miyazato Minoru
    • Journal Title

      Continence

      Volume: 5 Pages: 100570~100570

    • DOI

      10.1016/j.cont.2022.100570

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Influence of cerebral infarction on both bladder and urethral activities and changes after tramadol administration in rats2022

    • Author(s)
      Nagamine Satoko、Kamijo Tadanobu Chuyo、Ashikari Asuka、Miyazato Minoru
    • Journal Title

      Neurourology and Urodynamics

      Volume: 41 Pages: 1679~1691

    • DOI

      10.1002/nau.25043

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Evaluation of the Influence of a History of Childhood Nocturnal Enuresis on Nighttime Urinary Frequency and the Causes of Nocturia in Adults2022

    • Author(s)
      Miyazato Minoru、Gakiya Munehisa、Ashikari Asuka、Kamijo Tadanobu Chuyo、Kagawa Haruo、Matsuo Tomohiro、Miyata Yasuyoshi、Oshiro Yoshinori、Arai Koji、Machida Noriko、Shinzato Hiroshi、Chinen Yoshiaki、Iwata Hiroyoshi、Ueda Shinichiro、Saito Seiichi
    • Journal Title

      Urology

      Volume: 164 Pages: 106~111

    • DOI

      10.1016/j.urology.2022.01.007

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Obesity and Voiding Parameters in a Community-Based Population of Okinawa, Japan: Kumejima Digital Health Project (KDHP)2022

    • Author(s)
      Ashikari Asuka、Miyazato Minoru、Nakamura Koshi、Yamashiro Kiyoto、Nakamura Takehiro、Uema Tsugumi、Uehara Moriyuki、Masuzaki Hiroaki、Saito Seiichi、Maeda Shiro、Ishida Hajime、Matsushita Masayuki
    • Journal Title

      Metabolites

      Volume: 12 Pages: 468~468

    • DOI

      10.3390/metabo12050468

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Profile of gut microbiota and serum metabolites associated with metabolic syndrome in a remote island most afflicted by obesity in Japan2022

    • Author(s)
      Uema Tsugumi、Millman Jasmine F.、Okamoto Shiki、Nakamura Takehiro、Yamashiro Kiyoto、Uehara Moriyuki、Honma Ken-ichiro、Miyazato Minoru、Ashikari Asuka、Saito Seiichi、Maeda Shiro、Imamura Minako、Ishida Hajime、Matsushita Masayuki、Nakamura Koshi、Masuzaki Hiroaki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-022-21708-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 学童期夜尿症既往の成人期夜間頻尿発症に及ぼす影響―コホート多施設共同研究―2022

    • Author(s)
      宮里実
    • Organizer
      第31回日本小児泌尿器科学会総会
  • [Presentation] Current status of treatment for OAB/Nocturia. β3-agonist: what’s new?2022

    • Author(s)
      Miyazato M
    • Organizer
      PPCS Annual Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 高齢社会における排尿筋低活動/低活動膀胱の現状と課題.尿排出障害の原因となる薬剤:可能性のある薬剤についての解説2022

    • Author(s)
      宮里実
    • Organizer
      第35回日本老年泌尿器科学会
    • Invited
  • [Presentation] JCS専門医セミナー2.下部尿路機能障害の基礎研究の基本2022

    • Author(s)
      宮里実
    • Organizer
      第29回日本排尿機能学会
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 膀胱機能障害を有する生体に対する低出力体外衝撃波による治療装置及びこれに使用する衝撃波照射プログラム2022

    • Inventor(s)
      宮里実,大城琢磨,上條中庸
    • Industrial Property Rights Holder
      宮里実,大城琢磨,上條中庸
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2022-135480

URL: 

Published: 2023-12-25  

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