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Phox2B陽性ニューロンを基にした咀嚼運動形成回路の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K10061
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分57010:常態系口腔科学関連
研究機関昭和大学

研究代表者

中山 希世美  昭和大学, 歯学部, 講師 (00433798)

研究分担者 井上 富雄  昭和大学, 歯学部, 教授 (70184760)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードPhox2B / 咀嚼 / 顎運動 / チャネルロドプシン / 孤束核 / 咀嚼運動 / Phox2b / 神経回路 / 脳幹 / 三叉神経上核
研究開始時の研究の概要

ヒトが生きていくためのエネルギーを摂取するため、咀嚼運動は非常に重要な役割を果たしている。また、咀嚼運動は脳の血流の上昇による神経活動の上昇をもたらすことから、子供の知育を助け高齢者の認知症予防に繋がると考えられている。咀嚼運動時の顎の動きは、脳幹に存在するリズムジェネレーターと呼ばれる神経回路でつくられることが知られている。この神経回路の構成について知ることは、脳血管疾患の後遺症や神経変性疾患等による運動障害性咀嚼障害を根本的に改善するために重要である。本研究では、このリズムジェネレーターの構成要素である神経細胞の局在や性質、入出力を光遺伝学の手法を用いて明らかにする。

研究成果の概要

咀嚼運動はヒトが効率良くエネルギー摂取をするために重要な運動であるが、その神経回路の理解は遅れている。本研究では、脳幹内の延髄孤束核において、転写調節因子であるPhox2B遺伝子を発現するニューロンが、リズミカルな顎運動の形成に重要な役割を果たす事を明らかにした。このューロンは、三叉神経上核、中間網様核および後巨細胞性傍核に豊富な出力を送るが、これらの中で、中間網様核および後巨細胞性傍核への出力が、リズムの形成に関与していることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

咀嚼運動はヒトが生きていくためのエネルギーを食物から効率良く摂取するためにも、脳の活性化を促し健康寿命を延ばすためにも重要な運動である。本研究では、Phox2Bという遺伝子を発現するニューロンの活動を、光遺伝学の技術を用いてコントロールし、咀嚼のリズムジェネレーターを構成する神経回路の一部を明らかにした。この方法は、咀嚼の神経回路の解明に貢献する新たな技術であり、今後、神経回路の解明が飛躍的に進む事が期待される。その結果、高齢者の運動性咀嚼障害の改善のための基礎的知識を得て、健康長寿の実現に貢献することが出来ると考える。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Involvement of ghrelin in the regulation of swallowing motor activity in an arterially perfused rat preparation2023

    • 著者名/発表者名
      Ishiguro Mitsunori、Nakayama Kiyomi、Nakamura Shiro、Mochizuki Ayako、Dantsuji Masanori、Ihara Yoshiaki、Inoue Tomio
    • 雑誌名

      Brain Research Bulletin

      巻: 192 ページ: 62-69

    • DOI

      10.1016/j.brainresbull.2022.11.006

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Responses evoked by electrical stimulation of the brainstem reticular formation in the jaw-opening and hypoglossal motor nerves of an arterially perfused rat preparation2020

    • 著者名/発表者名
      Ofuji Takuo、Nakayama Kiyomi、Nakamura Shiro、Mochizuki Ayako、Dantsuji Masanori、Ishiguro Mitsunori、Yamamoto Matsuo、Inoue Tomio
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 738 ページ: 135400-135400

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2020.135400

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Ghrelin-induced enhancement of swallowing motor activity in an arterially perfused rat preparation.2023

    • 著者名/発表者名
      Ishiguro M, Nakayama K, Nakamura S, Mochizuki A, Dantsuji M, Ihara Y, Inoue T.
    • 学会等名
      第100回 日本生理学学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Responses evoked by electrical stimulation of the brainstem reticular formation in the mylohyoid and hypoglossal nerves of an arterially perfused rat preparation2020

    • 著者名/発表者名
      Nakayama K, Ofuji T, Nakamura S, Mochizuki A, Dantsuji M, Ishiguro M, Yamamoto M, Inoue T
    • 学会等名
      第43回 日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Facilitatory effects of the ACE inhibitor imidapril on swallowing motor activity in nerves innervating the infrahyoid and laryngeal muscles in an arterially perfused rat preparation2020

    • 著者名/発表者名
      Inoue T, Moriya T, Nakayama K, Nakamura S, Mochizuki A, Dantsuji M, Shirota T
    • 学会等名
      FENS2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Induction of masticatory rhythmic motor activity using in situ rat preparation2019

    • 著者名/発表者名
      Ofuji T, Nakayama K, Nakamura S, Mochizuki A, Dantsuji M, Inoue T
    • 学会等名
      第63回日本顎口腔機能学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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