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食道横紋筋運動の物理的化学的因子による調節機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K06409
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42020:獣医学関連
研究機関岐阜大学

研究代表者

椎名 貴彦  岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (90362178)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード食道 / 横紋筋 / 蠕動運動 / 温度 / pH / 伸展 / 迷走神経 / 蠕動 / 平滑筋 / 消化管運動
研究開始時の研究の概要

ほ乳動物の食道横紋筋は骨格筋の一種とみなされている。骨格筋の収縮する(縮む)仕組みはよく知られているものの、弛緩する(ゆるむ)仕組みはあまり注目されていない。一方、平滑筋で構成される消化管(胃や小腸、大腸)と同じように蠕動運動(摂取した食物を運搬する運動)をするためには、筋の収縮を制御する機構に加えて、弛緩(収縮の抑制)を調節する仕組みが重要な役割を果たしていると予想される。そこで、本研究では、食道内腔の食物に由来する物理的あるいは化学的因子によって食道横紋筋がいかに運動を調節されるかを明らかにして、蠕動運動の基盤となる食道横紋筋の調節機構を解明することを目的とする。

研究成果の概要

本研究の目的は、蠕動運動の基盤となる食道横紋筋の弛緩(収縮の抑制)あるいは収縮反応に対する調節機構を解明することである。食物由来の物理的化学的因子として、温度、浸透圧、pH、伸展(食物の量)などが食道横紋筋運動の制御機構に影響するかどうかを検討した。その結果、食道横紋筋の反応が物理的化学的因子の変化に応じて増強または抑制することを明らかにした。また、食道壁への伸展刺激を起点とした、迷走神経-中枢神経系による食道蠕動運動の制御機構の一端を解明した。得られた成果は、食道横紋筋運動における中枢性および末梢性制御機構を解明する上で重要な知見といえる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ほ乳類の食道筋層は、口に近い部分が横紋筋で胃に近い部分が平滑筋で構成されているか、もしくは全長に渡って横紋筋で構成されている。これは、小腸や大腸とは異なった、食道に独特の特徴である。食道横紋筋の機能を解明することで、食道梗塞や巨大食道症といった食道特有の運動疾患の解決に向けて有効な情報を得られると考えられる。本研究をさらに発展させることで、例えば、食物の温度を適度に調節する、あるいは温度感覚に影響する食物成分を活用することで適切な嚥下運動を実現することが可能となるかもしれない。すなわち、薬物や手術などによらない新たな嚥下障害の治療法の開発に結びつくことが十分に期待できるといえる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (11件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Sex differences in the central regulation of colorectal motility in response to noxious stimuli2023

    • 著者名/発表者名
      Horii Kazuhiro、Sawamura Tomoya、Yuki Natsufu、Shiina Takahiko、Shimizu Yasutake
    • 雑誌名

      Journal of Smooth Muscle Research

      巻: 59 号: 0 ページ: 28-33

    • DOI

      10.1540/jsmr.59.28

    • ISSN
      0916-8737, 1884-8796
    • 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] <i>Suncus murinus</i> as a novel model animal that is suitable for elucidating the mechanism of daily torpor2022

    • 著者名/発表者名
      HORII Yuuki、OKADERA Kanako、MIYAWAKI Shingo、SHIINA Takahiko、SHIMIZU Yasutake
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 43 号: 2 ページ: 53-57

    • DOI

      10.2220/biomedres.43.53

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • 年月日
      2022-04-15
    • 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] Contribution of sex hormones to the sexually dimorphic response of colorectal motility to noxious stimuli in rats2022

    • 著者名/発表者名
      Horii Kazuhiro、Sawamura Tomoya、Onishi Ayaka、Yuki Natsufu、Naitou Kiyotada、Shiina Takahiko、Shimizu Yasutake
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology

      巻: 323 号: 1 ページ: G1-G8

    • DOI

      10.1152/ajpgi.00033.2022

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intrathecally administered substance P activated the spinal defecation center and enhanced colorectal motility in anesthetized rats2022

    • 著者名/発表者名
      Naitou Kiyotada、Iwashita Honoka、Ueda Hiromi H.、Shiraishi Mitsuya、Fujimoto Yoshikazu、Horii Kazuhiro、Sawamura Tomoya、Shiina Takahiko、Shimizu Yasutake
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology

      巻: 323 号: 1 ページ: G21-G30

    • DOI

      10.1152/ajpgi.00342.2021

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] α-MSH-induced activation of spinal MC1R but not MC4R enhances colorectal motility in anaesthetised rats2021

    • 著者名/発表者名
      Ueda Hiromi H.、Naitou Kiyotada、Nakamori Hiroyuki、Horii Kazuhiro、Shiina Takahiko、Masatani Tatsunori、Shiraishi Mitsuya、Shimizu Yasutake
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 487-487

    • DOI

      10.1038/s41598-020-80020-x

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sexually dimorphic response of colorectal motility to noxious stimuli in the colorectum in rats2021

    • 著者名/発表者名
      Horii Kazuhiro、Ehara Yuka、Shiina Takahiko、Naitou Kiyotada、Nakamori Hiroyuki、Horii Yuuki、Shimaoka Hiroki、Saito Shouichiro、Shimizu Yasutake
    • 雑誌名

      The Journal of Physiology

      巻: 599 号: 5 ページ: 1421-1437

    • DOI

      10.1113/jp279942

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Successful induction of deep hypothermia by isoflurane anesthesia and cooling in a non-hibernator, the rat2021

    • 著者名/発表者名
      Shimaoka Hiroki、Shiina Takahiko、Suzuki Hayato、Horii Yuuki、Horii Kazuhiro、Shimizu Yasutake
    • 雑誌名

      The Journal of Physiological Sciences

      巻: 71 号: 1 ページ: 10-10

    • DOI

      10.1186/s12576-021-00794-1

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Temperature-Dependent Alternative Splicing of Precursor mRNAs and Its Biological Significance: A Review Focused on Post-Transcriptional Regulation of a Cold Shock Protein Gene in Hibernating Mammals2020

    • 著者名/発表者名
      Shiina Takahiko、Shimizu Yasutake
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 20 ページ: 7599-7599

    • DOI

      10.3390/ijms21207599

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 炎症性腸疾患モデル動物の結腸における神経筋伝達機構の特性 (Characterization of neuromuscular transmissions in the colon of inflammatory bowel disease model animals)(*シンポジウム「腸内環境に起因する消化管・血管病態生理研究のフロンティア」演題)2023

    • 著者名/発表者名
      椎名 貴彦、志水 泰武
    • 学会等名
      第100回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 横紋筋食道に存在する粘膜筋板平滑筋の役割(*若手の会シンポジウム『食道研究の基礎と臨床』演題)2022

    • 著者名/発表者名
      椎名貴彦
    • 学会等名
      第64回日本平滑筋学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ラットにおけるプリン作動性食道運動制御に対するカリウムチャネルの関与2022

    • 著者名/発表者名
      椎名貴彦、志水泰武
    • 学会等名
      第69回中部日本生理学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ATPによるラット食道平滑筋の弛緩反応に対するカリウムチャネルの関与2022

    • 著者名/発表者名
      椎名貴彦、志水泰武
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ATPによるラット食道運動の調節機構に対するカリウムチャネルの役割2022

    • 著者名/発表者名
      椎名貴彦、堀井和広、澤村友哉、志水泰武
    • 学会等名
      第30回日本病態生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] プリン作動性機構によるラット食道運動の制御におけるカリウムチャネルの役割2022

    • 著者名/発表者名
      椎名 貴彦、堀井 和広、澤村 友哉、志水 泰武
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 食道横紋筋部における蠕動運動の迷走神経による制御機構:ラットを用いたin vivo実験系による解析2021

    • 著者名/発表者名
      川瀬里紗、堀井和広、椎名貴彦、志水泰武
    • 学会等名
      第164回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ラットを用いた食道横紋筋部における蠕動運動制御機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      川瀬里紗、堀井和広、椎名貴彦、志水泰武
    • 学会等名
      第68回中部日本生理学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット食道横紋筋運動の制御に対するATP感受性カリウムチャネルの関与2020

    • 著者名/発表者名
      椎名貴彦、堀井和広、齋藤正一郎、尾之内佐和、志水泰武
    • 学会等名
      第163回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット食道横紋筋の運動制御におけるATP感受性カリウムチャネルの役割2020

    • 著者名/発表者名
      椎名貴彦、堀井和広、志水泰武
    • 学会等名
      第67回中部日本生理学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ATPによるラット食道平滑筋弛緩反応におけるカリウムチャネルの役割2020

    • 著者名/発表者名
      椎名貴彦、堀井和広、志水泰武
    • 学会等名
      第62回日本平滑筋学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 獣医生理学研究室

    • URL

      https://www.abios.gifu-u.ac.jp/education-member/vetpage/yshimizu/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.abios.gifu-u.ac.jp/yshimizu/achievement.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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