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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

Research Project

Project/Area Number 20H04046
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionTokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology

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)

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, 副所長 (40284400)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Keywords嚥下 / 交感神経 / 筋収縮 / 筋血管 / サルコぺニア / 骨格筋 / 腰部交感神経 / 血流 / 咽頭 / 機械的刺激 / ラット / 反射 / 筋血流 / サルコペニア
Outline of Research at the Start

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。

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。今年度の計画通り、咽頭ー筋交感神経反射の存在を明らかにするため、麻酔したラットの咽頭へ機械的刺激を加え、下肢骨格筋の血流におよぼす影響と筋交感神経の関与を調べた。バルーンを口腔内から咽頭へ挿入する刺激を1秒間、10秒毎に1~5分間加え、食事のときに加わるような咽頭の機械的刺激を行った。レーザー・ドップラー血流計により、下肢の骨格筋の血流を測定し、全身血圧も同時記録し、咽頭刺激時の血流と血圧の変化を調べた。下肢の筋のなかでも、加齢の影響を受けやすい「速筋」の代表として、下腿三頭筋について調べた。咽頭刺激が血圧を上昇させることはこれまでの研究でわかっており、予備実験でも確認されている。このことから、咽頭刺激は血管支配の交感神経活動を亢進させると推測される。下肢筋への交感神経を、腰部交感神経幹で切断し、切断前後の血流反応を比較した。その結果、咽頭刺激よる筋血管反応における腰部筋交感神経の関与と血圧変化に伴う二次性血流変化の関与を明らかにした。咽頭刺激時には腰部筋交感神経の活動が高まり、全身血圧の上昇に寄与することも明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

計画通りに進んでいる。次年度以降の研究計画の準備も進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

計画どうりに実施する。

Report

(1 results)
  • 2020 Annual Research Report

Research Products

(9 results)

All 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Involvement of the basal nucleus of Meynert on regional cerebral cortical vasodilation associated with masticatory muscle activity in rats.2020

    • Author(s)
      Hotta H, Suzuki H, Inoue T, Stewart M.
    • Journal Title

      Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism

      Volume: in press Pages: 2416-2428

    • DOI

      10.1177/0271678x19895244

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chronic Electrical Stimulation of the Superior Laryngeal Nerve in the Rat: A Potential Therapeutic Approach for Postmenopausal Osteoporosis2020

    • Author(s)
      Iimura Kaori、Watanabe Nobuhiro、Milliken Philip、Hsieh Yee-Hsee、Lewis Stephen J.、Sridhar Arun、Hotta Harumi
    • Journal Title

      Biomedicines

      Volume: 8 Pages: 369-369

    • DOI

      10.3390/biomedicines8090369

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cerebral artery dilation during transient ischemia is impaired by mechanical barrier of amyloid β deposition around cerebral artery in Alzheimer’s disease model mice2020

    • Author(s)
      Watanabe, N., Noda, Y., Iimura, K., Shimizu, T., Hotta, H.
    • Journal Title

      The Journal of Physiological Sciences

      Volume: 70 Pages: 57-57

    • DOI

      10.1186/s12576-020-00785-8

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mechanism of vasodilation in the cerebral cortex induced by stimulation of the cortical masticatory area2020

    • Author(s)
      堀田 晴美、鈴木 はる江、井上 富雄
    • Journal Title

      Auton Nerv Syst (Tokyo)

      Volume: 57 Issue: 4 Pages: 206-211

    • DOI

      10.32272/ans.57.4_206

    • NAID

      130007973235

    • ISSN
      0288-9250, 2434-7035
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 咽頭への刺激によって起こる甲状腺からのホルモン分泌とその神経性メカニズム2020

    • Author(s)
      飯村佳織, 渡辺信博, 鈴木はる江,堀田晴美
    • Journal Title

      脳神経内科

      Volume: 93 Pages: 329-335

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Neural regulation of cerebral microvasculature, and its association with mastication2021

    • Author(s)
      Hotta H
    • Organizer
      第46回日本微小循環学会総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The somato-lumbar sympathetic nerve reflexes induced by tetanic contractions of the fast-contracting hindlimb muscles help to maintain its contractile force2021

    • Author(s)
      Hotta H, Iimura K, Watanabe N, Shigemoto K
    • Organizer
      第98回日本生理学会大会(第126回日本解剖学会総会・全国学術集会との合同学会)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Activation of the basal nucleus of Meynert and cortical vasodilation associated with cortically-induced mastication in rats2020

    • Author(s)
      Hotta H, Suzuki H, Inoue T, Stewart M
    • Organizer
      第43回日本神経科学大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Involvement of the basal nucleus of Meynert on cerebral cortical vasodilation associated with mastication in rats2020

    • Author(s)
      Hotta H, Suzuki H, Inoue T, Stewart M
    • Organizer
      日本基礎老化学会第43回大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2022-04-19  

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