咬合不全が高次脳機能低下を招く神経機構の解明：三叉神経中脳路核周囲の回路網の解析

• 研究課題/領域番号: 16K11482
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能系基礎歯科学
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 齋藤 充 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (50347770)
• 研究分担者: 倉本 恵梨子 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (60467470)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 認知症 / 咀嚼障害 / 三叉神経中脳路核 / 青斑核 / 閉口筋筋紡錘 / 歯根膜機械受容器 / 神経栄養因子 / 筋紡錘 / 歯根膜 / 栄養因子 / 咬合支持崩壊 / 前脳基底部 / Onecut因子 / シナプス伝達 / グルタミン酸 / AMPA型受容体 / Hチャネル / 微小ドメイン / 咀嚼運動 / 歯根膜感覚 / 閉口筋筋紡錘感覚 / 生理学 / 口腔生理学 / 歯学 / 咬合 / 高次脳機能

研究成果の概要

歯周病菌への感染がアルツハイマー病とそれによる認知症の発症の危険因子であることを示す報告が為されて来ている。一方で、歯周病菌への感染の有無に関わらず咬合・咀嚼の不全が認知機能の低下を惹き起こすことが多くの疫学研究によって示唆されている。咬合・咀嚼不全が生じると閉口筋筋紡錘や歯根膜機械受容器を支配する三叉神経中脳路核(MTN)ニューロンの活動低下や死滅を惹き起こす。本研究ではMTNの障害が認知機能の低下を招く機構について解析した。その結果、MTNの障害はMTNに近接する青斑核ニューロンの機能低下や死滅を招くが、それはMTNと青斑核のニューロン間の接合を介するものではないことが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

医療の発達により平均寿命が延長している中、高齢者における認知症発症が重大な問題となっており、その抑制が医学が果たすべき重大な使命のひとつとなっている。歯周病菌への感染がアルツハイマー病とそれによる認知症の発症の危険因子であることを示す報告は数多くある。一方で、歯周病への感染が無くとも、多数歯の脱落等によって食物を十分に咀嚼しない状態が継続すると、閉口筋筋紡錘や歯根膜機械受容器を支配している三叉神経中脳路核ニューロンが障害され、更にそれが青斑核ニューロンの異常に繋がることで、学習・記憶等の認知機能の低下を惹き起こすことが示唆される。

研究成果

• [国際共同研究] ソウル大学(韓国)
• [国際共同研究] ソウル大学/慶北大学(韓国)
• [国際共同研究] ソウル大学/慶北大学(韓国)
• [雑誌論文] Molecular and Regulatory Mechanisms of Desensitization and Resensitization of GABAA Receptors with a Special Reference to Propofol/Barbiturate (2020)
  • 著者名/発表者名: Kang Youngnam、Saito Mitsuru、Toyoda Hiroki
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 21 号: 2 ページ: 563-563
  • DOI: 10.3390/ijms21020563
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inhibition of GluR Current in Microvilli of Sensory Neurons via Na(+)-Microdomain Coupling among GluR, HCN channel and Na(+)/K(+) Pump. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki Y, Saito M, Won J, Bae JY, Sato H, Toyoda H, Kuramoto E, Kogo M, Tanaka T, Kaneko T, Oh SB, Bae YC, Kang Y.
  • 雑誌名: Front. Cell. Neurosci. 巻: 印刷中 ページ: 113-113
  • DOI: 10.3389/fncel.2018.00113
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Electrophysiological and Morphological Properties of α and γ Motoneurons in the Rat Trigeminal Motor Nucleus (2018)
  • 著者名/発表者名: Nishimura K, Ohta M, Saito M, et al.
  • 雑誌名: Frontiers in Cellular Neuroscience 巻: 12 ページ: 9-9
  • DOI: 10.3389/fncel.2018.00009
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A distinct functional distribution of α and γ motoneurons in the rat trigeminal motor nucleus. (2017)
  • 著者名/発表者名: Morita-Isogai, Y., Sato, H., Saito, M., Kuramoto, E., Yin, D., Kaneko, T., Yamashiro, T., Takada, K., Oh, S.B., Toyoda, H., & Kang, Y.
  • 雑誌名: Brain Structure and Function 巻: - 号: 7 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1007/s00429-017-1400-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The Possible Role of TASK Channels in Rank-Ordered Recruitment of Motoneurons in the Dorsolateral Part of the Trigeminal Motor Nucleus. (2016)
  • 著者名/発表者名: Okamoto K, Emura N, Sato H, Fukatsu Y, Saito M, Tanaka C, Morita Y, Nishimura K, Kuramoto E, Xu Yin D, Furutani K, Okazawa M, Kurachi Y, Kaneko T, Maeda Y, Yamashiro T, Takada K, Toyoda H, Kang Y.
  • 雑誌名: eNeuro 巻: 3(3) 号: 3 ページ: 3-3
  • DOI: 10.1523/eneuro.0138-16.2016
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A role of CB1R in inducing θ-rhythm coordination between the gustatory and gastrointestinal insula. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kang, Y., Sato, H., Saito, M.,Yin, D., Park, S.K., Oh, S.B., Bae, Y.C. & Toyoda, H.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 32529-32529
  • DOI: 10.1038/srep32529
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモンの脳内投与が顎機能に及ぼす影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 八木 孝和, 齋藤 充, 後藤 哲哉, 小柳 宏太郎, 菅 真有, 宮脇 正一
  • 学会等名: 第77回日本矯正歯科学会大会
• [学会発表] アルツハイマー病モデルマウスにおける三叉神経系の神経変性が咀嚼機能に与える影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 八木 孝和, 倉本 恵梨子, 関 遥, 齋藤 充, 岩井 治樹, 山中 淳之, 後藤 哲哉
  • 学会等名: 第60回歯科基礎医学会学術大会