神経麻痺の発症機構解明と新規治療法開発に関する研究

• 研究課題/領域番号: 25462885
• 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: 大阪大学
• 研究代表者: 豊田 博紀 大阪大学, 歯学研究科, 准教授 (00432451)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013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: 漏洩カリウムチャネル / 運動ニューロン / 一酸化窒素 / cGMP / 三叉神経 / 顔面神経 / 入力抵抗 / スパイク / 神経麻痺 / TASKチャネル / 膜興奮性 / イオンチャネル

研究成果の概要

本研究では、神経麻痺の発症機構解明を解明するため、運動ニューロンに発現している漏洩カリウムチャネルの制御機構に着目して研究を推進した。小型運動ニューロン群では、一酸化窒素により入力抵抗の減少が認められ、スパイク潜時が遅延していた。一方、大型運動ニューロン群では、一酸化窒素により入力抵抗及びスパイク潜時はほとんど変化していなかった。これらの結果から、神経麻痺発症の際、一酸化窒素により運動ニューロンに発現する漏洩カリウムチャネルの機能変調が生じ、運動ニューロンの膜興奮性が変化するものと考えられる。こうした神経機構が、顎顔面の運動神経麻痺に関与している可能性が示唆される。

研究成果

• [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
• [雑誌論文] The Brain Mechanisms Underlying the Perception of Pungent Taste of Capsaicin and the Subsequent Autonomic Responses (2016)
  • 著者名/発表者名: Shinpei Kawakami, Hajime Sato, Akihiro T. Sasaki, Hiroki C. Tanabe, Yumiko Yoshida, Mitsuru Saito, Hiroki Toyoda, Norihiro Sadato and Youngnam Kang
  • 雑誌名: Frontiers in Human Neuroscience 巻: 9 ページ: 1-16
  • DOI: 10.3389/fnhum.2015.00720
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Role of leak potassium channels in pain signaling (2015)
  • 著者名/発表者名: Li, X.Y. et al.
  • 雑誌名: Brain Research Bulletin 巻: 119 ページ: 73-79
  • DOI: 10.1016/j.brainresbull.2015.08.007
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Teeth clenching reduces arm abduction force (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato H, Kawano T, Saito M, Toyoda H, Maeda Y, Tiirker KS, Kang Y
  • 雑誌名: Experimental Brain Research 巻: (Epub ahead of print) 号: 7 ページ: 2281-2291
  • DOI: 10.1007/s00221-014-3919-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Enhanced desensitization followed by unusual resensitization in GABAA receptors in phospholipase C-related catalytically inactive protein-1/2 double-knockout mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Toyoda H, Saito M, Sato H, Tanaka T, Ogawa T, Yatani H, Kawano T, Kanematsu T, Hirata M, Kang Y
  • 雑誌名: Pflugers Archiv - European Journal of Physiology 巻: (Epub ahead of print) 号: 2 ページ: 267-284
  • DOI: 10.1007/s00424-014-1511-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] GABAB receptor-mediated presynaptic inhibition reverses inter-columnar covariability of synaptic actions by intracortical axons in the rat barrel cortex (2013)
  • 著者名/発表者名: Sato H, Toyoda H, Saito M, Kobayashi M, Althof D, Kulik A, Kang Y
  • 雑誌名: The European Journal of Neuroscience 巻: 37 号: 2 ページ: 190-202
  • DOI: 10.1111/ejn.12041
  • 査読あり
• [雑誌論文] A mathematical model of negative covariability of inter-columnar excitatory synaptic actions caused by presynaptic inhibition (2013)
  • 著者名/発表者名: Saito M, Tanaka T, Sato H, Toyoda H, Aoyagi T, Kang Y
  • 雑誌名: The European Journal of euroscience 巻: 38 号: 7 ページ: 2999-3007
  • DOI: 10.1111/ejn.12299
  • 査読あり
• [学会発表] アナンダミドにより島皮質味覚野と胃腸自律領野間にネットワークオシレーションが誘発される (2017)
  • 著者名/発表者名: 豊田博紀、佐藤元、尹東旭、姜英男
  • 学会等名: 第94回日本生理学会大会
  • 発表場所: 浜松アクトシティコングレスセンター（静岡県浜松市）
• [学会発表] 島皮質オシレーションと味覚-摂食機能連関 (2016)
  • 著者名/発表者名: 豊田博紀
  • 学会等名: 第58回歯科基礎医学会学術大会・総会サテライトシンポジウム
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
• [学会発表] The network oscillation in the insular cortex (2015)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H. et al.
  • 学会等名: The 10th International conference of neurons and brain diseases
  • 発表場所: Xi'an Jiaotong University (Xi'an, China)
  • 年月日: 2015-06-23
  • 国際学会
• [学会発表] The role of TASK channels in rank-ordered recruitment of trigeminal jaw-closing motoneurons (2015)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H. et al.
  • 学会等名: The International Symposium on Neuroscience in Orofacial sensory-motor functions 2015
  • 発表場所: 大阪大学中之島センター（大阪）
  • 年月日: 2015-05-11
  • 国際学会
• [学会発表] ラットバレル皮質におけるカイニン酸誘発性オシレーション (2015)
  • 著者名/発表者名: 豊田博紀 他
  • 学会等名: 第92回日本生理学会大会・第120回日本解剖学会総会全国学術集会合同大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(神戸)
  • 年月日: 2015-03-21
• [学会発表] Enhancement of lateral inhibition in the mouse barrel cortex by deletion of phospholipase C-related catalytically inactive protein-1/2 (2014)
  • 著者名/発表者名: Toyoda H., et al.
  • 学会等名: The 44th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: Walter E. Washington Convention Center（Washington DC）
  • 年月日: 2014-11-17
• [学会発表] 大脳皮質体性感覚野バレル皮質領野におけるカラム間の周期的同期化機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 豊田博紀 他
  • 学会等名: 第56回歯科基礎医学会学術大会・総会サテライトシンポジウム
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡)
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] 大脳皮質体性感覚野バレル皮質領野におけるカラム間の周期的同期化機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 豊田博紀 他
  • 学会等名: 第56回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡)
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] TASKチャネルによる咬筋運動ニューロンの序列動員生成機序 (2014)
  • 著者名/発表者名: 豊田博紀 他
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜国際会議場（横浜）
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] バレル皮質錐体細胞においてPRIP遺伝子欠損により細胞外シナプスGABAA受容体の発現が増加する (2013)
  • 著者名/発表者名: 豊田博紀 他
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 京都国際会館（京都）
• [学会発表] Phospholipase C-related inactive protein regulates the phasic and tonic inhibition in the barrel cortex (2013)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H. et al
  • 学会等名: The 11th Japan-Korea Joint Symposium of Brain Sciences, and Cardiac and Smooth Muscles
  • 発表場所: 浜松アクトシティ（浜松）
• [学会発表] PRIP1/2蛋白の発現抑制はバレル皮質錐体細胞において一過性GABA抑制を強化する (2013)
  • 著者名/発表者名: 豊田博紀 他
  • 学会等名: 第55回歯科基礎医学会
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター（岡山）
• [学会発表] Phospholipase C-related inactive proteins are involved in the regulation of phasic and tonic inhibition in the barrel cortex (2013)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H. et al
  • 学会等名: 43rd Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego convention center（San Diego）