2023 Fiscal Year Annual Research Report
嚥下にともなう自律神経の活性化が骨格筋におよぼす作用とサルコペニア予防への応用
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20H04046
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology |
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Principal Investigator |
堀田 晴美 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究部長 (70199511)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
重本 和宏 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, シニアフェロー (40284400)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 骨格筋 / 交感神経 / 神経筋接合部 / 大動脈 / 圧受容器 / 筋収縮力 / 反射 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高齢者のサルコペニア(骨格筋萎縮)予防のために「口から食べる」重要性が指摘されている。しかし、その理由はよくわかっていない。嚥下を誘発する咽頭への機械的刺激が、自律神経を介して甲状腺からのホルモンの分泌を促進するという現象を、私たちは新たに見出した。本研究では、この成果を発展させ、口や喉からの情報が、自律神経を介して骨格筋の維持をもたらすとの仮説を確かめるための基礎研究をおこなう。本研究の成果は、高齢者のサルコペニアを予防する新しい方法の開発につながるものである。
昨年度までの研究で、ラット後肢の筋力の維持には、筋収縮をきっかけとした交感神経の反射性活動が寄与すること、老齢ラットではその寄与率が低下することを明らかにした。研究の過程で、筋力調節に関わる筋交感経と、これまで良く知られている骨格筋動脈を支配する血管収縮神経としての筋交感経との関係に興味を抱いた。そこで今年度は、我々が見出した交感神経による筋力調節と循環調節との関係を調べた。その結果、筋収縮と交感神経の間のフィードバック機構が、大動脈からの圧受容器の活性化によって低下することがわかった。この結果は、筋交感神経が、起立時において循環調節と同時に下肢筋力のサポートにも役立つという生理的意義を持つことを示唆する。さらに、大動脈が硬くなるとサルコペニアになりやすいという、臨床的知見の因果関係の基礎的説明に寄与する。
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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
自律神経系と運動神経系の相互作用を、循環調節との関りにおいて新たな視点から解明する成果を得た。最新のイメージング技術を使って、骨格筋における神経筋接合部の交感神経支配と動脈の交感神経支配とのつながりについて、形態的にも調べる準便も整った。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度の生理学的研究に加え、形態的な研究も加え、大動脈圧受容器からの情報が、神経筋接合部でシナプスする交感神経の収縮誘発反射を修飾することで筋力を調節する可能性を明らかにする。
また、これまでの研究で、老化ラットの交感神経では、運動神経をサポートする働きが衰えるだけでなく、単独で筋緊張をおこすようになることがわかっている。その仕組みを解明するため、筋収縮でおこる交感神経反射自体や圧受容器によるその修飾機能は維持されているのか、また神経筋接合部におけるアドレナリン作動性神経のシナプス前とシナプス後の機構が、老化により低下するのか、機能的および形態的研究で調べ、中枢神経系を含む交感神経の反射様式の変容によるものなのか、あるいは末梢の神経筋接合部の支配様式の変容が関与するのか、明らかにする。
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