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迷走神経遠心性神経による消化管SIP Syncytium制御機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K08355
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53010:消化器内科学関連
研究機関福井大学 (2022-2023)
名古屋大学 (2020-2021)

研究代表者

玉田 宏美  福井大学, 学術研究院医学系部門, 助教 (60712817)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード脳腸連関 / SIP Syncytium / FIB/SEM / 腸間膜 / マクロファージ / 消化管 / 迷走神経 / カハールの介在細胞 / 線維芽細胞 / 迷走神経背側核 / 小腸 / FIB/SM
研究開始時の研究の概要

本研究では、平滑筋細胞やペースメーカー細胞として知られるカハールの介在細胞などが構成する複雑な消化管運動制御機構(SIP Syncytium)の調節に、中枢神経系(CNS)がどのように関与しているかを、最先端電子顕微鏡技術と電気生理学的手法を用い、形と働きの両面から明らかにする。これまでの研究では、中枢神経系からの交感・副交感神経支配による消化管機能の亢進・抑制に注目したもの、あるいは、消化管を体内から取り出し、中枢神経支配を受けない環境下での研究がほとんどであった。本研究により、新たな中枢性の腸管運動制御の仕組み(CNS/SIP経路)が明らかになることが期待される。

研究成果の概要

本研究では、消化管の内在性運動制御機構(Smooth muscle cells - interstitial cells of Cajal- PDGFRαcells syncytium: SIP Syncytium)と中枢神経とのインタラクションの構造基盤を理解するため、FIB/SEM(Focused Ion Beam Scanning Electron Microscopy)を用いた解析を行った。その結果、迷走神経運動神経線維は、胃のみならず小腸や大腸にも投射していることを明らかにし、それらに注目したFIB/SEM解析を展開することで、それらの新しい形態所見や細胞間連絡様式を提示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

消化管は日常的な不調も身近なものであり、特に脳との関係は近年腸内細菌叢の観点からも注目されている。これらの構造基盤の理解は、時間・部位特異的に複雑な消化管運動機能の説明を可能にし、それらに付随する疾患や不調に対するアプローチなどの臨床応用を加速する可能性も期待できる。
また、迷走神経の走行部位である腸間膜の研究に関しては、炎症や外科手術などによる物理的な刺激も受けやすく、損傷後の修復の加速が急がれるほか、スムーズな消化管運動の維持には最適な組織構造を維持する必要がある。本研究で明らかにされたマクロファージに着眼することでこれらの制御が可能になることが期待できる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Dynamic changes in endoplasmic reticulum morphology and its contact with the plasma membrane in motor neurons in response to nerve injury2024

    • 著者名/発表者名
      Elgendy Mahmoud、Tamada Hiromi、Taira Takaya、Iio Yuma、Kawamura Akinobu、Kunogi Ayusa、Mizutani Yuka、Kiyama Hiroshi
    • 雑誌名

      Cell and Tissue Research

      巻: 396 号: 1 ページ: 71-84

    • DOI

      10.1007/s00441-024-03858-x

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Three-dimensional ultrastructure analysis of organelles in injured motor neuron.2023

    • 著者名/発表者名
      Tamada H
    • 雑誌名

      Anat Sci Int

      巻: ‐ 号: 3 ページ: 360-369

    • DOI

      10.1007/s12565-023-00720-y

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Axonal injury alters the extracellular glial environment of the axon initial segment and allows substantial mitochondrial influx into axon initial segment2021

    • 著者名/発表者名
      Tamada H, Kiryu-Seo S, Sawada S, Kiyama H
    • 雑誌名

      J Comp Neurol

      巻: 529 号: 16 ページ: 3621-3632

    • DOI

      10.1002/cne.25212

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphology, localization, and postnatal development of dural macrophages.2021

    • 著者名/発表者名
      Sato T, Konishi H, Tamada H, Nishiwaki K, Kiyama H
    • 雑誌名

      Cell Tissue Res

      巻: 384(1) 号: 1 ページ: 49-58

    • DOI

      10.1007/s00441-020-03346-y

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 先端電子顕微鏡を用いたオルガネラ研究とコネクトミクス研究2024

    • 著者名/発表者名
      玉田 宏美
    • 学会等名
      第2回神経化学会若手KYOUEN
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 間葉系細胞‐中枢神経‐腸管神経制御機構コネクトミクス解析への挑戦2023

    • 著者名/発表者名
      玉田 宏美、片岡 直也、中村 和弘、木山 博資、飯野 哲
    • 学会等名
      第65回日本平滑筋学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 消化管壁内の迷走神経運動神経線維と腸管神経系制御機構の形態学的インタラクションの微細構造解析2023

    • 著者名/発表者名
      玉田 宏美、片岡 直也、中村 和弘、飯野 哲、木山 博資
    • 学会等名
      第76回自律神経学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 腸間膜内Lyve-1陽性マクロファージと線維芽細胞による損傷応答2023

    • 著者名/発表者名
      玉田 宏美、木山 博資、飯野 哲
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 先端電子顕微鏡技術FIB/SEMを用いた損傷神経細胞のオルガネラ形態解析2022

    • 著者名/発表者名
      玉田 宏美、木山 博資
    • 学会等名
      第95回日本生化学大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Morphological analyses for mitochondrial localization in the axon initial segments (AIS) of nerve injured-motor neuron and microglial activation around AIS2022

    • 著者名/発表者名
      玉田 宏美、桐生 寿美子、沢田 蒼梧、木山 博資
    • 学会等名
      第45回日本神経科学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 消化管外来性神経支配ネットワークの三次元コネクトミクス解析2022

    • 著者名/発表者名
      玉田 宏美、片岡 直也、中村 和弘、飯野 哲、木山 博資
    • 学会等名
      第64回日本平滑筋学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 消化管壁内における中枢神経‐内在性神経制御機構相互連関の形態解析2022

    • 著者名/発表者名
      玉田 宏美、飯野 哲、木山 博資
    • 学会等名
      第82回日本解剖学会中部支部会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳‐腸管神経制御機構コネクトミクス解析2022

    • 著者名/発表者名
      玉田 宏美
    • 学会等名
      第9回平滑筋学会若手の会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経細胞損傷時におけるオルガネラ形態変化のFIB/SEM解析2022

    • 著者名/発表者名
      玉田 宏美、木山 博資
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 小腸腸間膜内LYVE-1+マクロファージの細胞特性と損傷応答2022

    • 著者名/発表者名
      玉田 宏美、木山 博資
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 小腸腸間膜 LYVE-1+マクロファージの損傷時応答2021

    • 著者名/発表者名
      玉田 宏美、木山 博資
    • 学会等名
      第63回日本平滑筋学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス小腸腸間膜内マクロファージの分布および損傷応答の形態学的解析2020

    • 著者名/発表者名
      玉田宏美、木山博資
    • 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

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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