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2018 年度 実施状況報告書

嚥下に伴う甲状腺からのホルモン分泌促進メカニズムの解明とフレイル予防への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K01550
研究機関地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所)

研究代表者

堀田 晴美  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究部長 (70199511)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード咽頭 / 嚥下反射 / 甲状腺 / 上喉頭神経 / 副交感神経 / 交感神経 / 自律神経 / 機械的刺激
研究実績の概要

目的:高齢者のフレイル予防のために「口から食べる」重要性が指摘されている。しかし、その理由はよくわかっていない。嚥下を誘発する上喉頭神経の電気刺激が、甲状腺からのホルモンの分泌を促進するという現象を、私たちは最近見出した。本研究では、この成果を発展させ、口や喉からのどのような情報が、どのような神経回路を介して甲状腺からのホルモン分泌を促すのか、について基礎研究をおこなう。
平成30年度の成果のまとめ:甲状腺からのホルモン分泌促進作用を昨年度明らかにした咽頭への触刺激は、副交感神経甲状腺枝の神経活動を高めることを明らかにした。この事実と、副交感神経の電気刺激が甲状腺からのホルモン分泌を促進させるとの先行研究から、咽頭ー甲状腺反射の遠心路は副交感神経であることが示唆された。
具体的内容:麻酔下人工呼吸下の雄ラットにおいて、昨年度開発した咽頭刺激法を用いて咽頭に自然刺激を加えた。すなわち、口腔内から挿入した軟らかいバルーンを10秒毎に約1秒間咽頭に押し込んで咽頭を機械的に刺激した。上喉頭神経から分枝して甲状腺へむかう副交感神経を甲状腺の近くで切断し、末梢端から遠心性放電を記録した。交感神経活動の混入を避けるため、あらかじめ、頸部交感神経幹を両側性に切断しておいた。また、筋電図の混入を避けるため、神経活動記録中は、筋弛緩薬で非動化した。副交感神経性SLN遠心性神経の甲状腺枝は、安静時に自発放電はほとんど見られなかったが、咽頭刺激中に群発放電が観察された。
意義:本研究成果は、高齢者のフレイルを予防する新しい方法の開発につながる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

食べ物を飲み込むときに起こるような咽頭の触刺激が、甲状腺からのホルモン分泌を促進することを明らかにした。その反応が上喉頭神経の切断で消失すること、また刺激中に上喉頭神経の求心性神経活動と副交感神経性の遠心性活動が増加することを明らかにした。研究は、ほぼ計画通りに進んでいる。

今後の研究の推進方策

初年度に咽頭-甲状腺反射とその求心路、翌年度には、その遠心路の解析を行い、求心路と遠心路とも上喉頭神経とする反射であることを示した。今後は、この成果を論文にまとめるとともに、国際学会で発表する。
一方、中枢ニューロン活動の研究や、咽頭の触刺激以外の刺激が甲状腺機能に及ぼす影響について調べる。

次年度使用額が生じた理由

効率的に実験が進み、予定したよりも少ない動物数で当該年度の成果が得られた。翌年度の予算と合わせ、新たな研究手法を使った実験のための備品の購入と、研究代表者と研究協力者が研究成果を国際学会で発表するための旅費に使用する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Gentle Perineal Skin Stimulation for Control of Nocturia2019

    • 著者名/発表者名
      Hotta Harumi、Watanabe Nobuhiro
    • 雑誌名

      The Anatomical Record

      巻: 302 ページ: 1824~1836

    • DOI

      10.1002/ar.24135

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 軽微な機械的皮膚刺激による排尿反射の抑制にかかわる中枢神経メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      堀田 晴美
    • 雑誌名

      自律神経

      巻: 56 ページ: 46~53

    • DOI

      https://doi.org/10.32272/ans.56.1_046

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Vascular Gap Junctions Contribute to Forepaw Stimulation-Induced Vasodilation Differentially in the Pial and Penetrating Arteries in Isoflurane-Anesthetized Rats2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Nobuhiro、Sasaki Satoshi、Masamoto Kazuto、Hotta Harumi
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Neuroscience

      巻: 11 ページ: 446

    • DOI

      10.3389/fnmol.2018.00446

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Age-related changes in function and gene expression of the male and female mouse bladder2018

    • 著者名/発表者名
      Kamei Jun、Ito Hiroki、Aizawa Naoki、Hotta Harumi、Kojima Toshio、Fujita Yasunori、Ito Masafumi、Homma Yukio、Igawa Yasuhiko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: 2089

    • DOI

      10.1038/s41598-018-20406-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高齢者における疼痛コントロール:感覚情報伝達調節と老化.2018

    • 著者名/発表者名
      堀田晴美
    • 雑誌名

      基礎老化研究

      巻: 42 ページ: 37-41

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 加齢により特定タイプの皮膚神経活動が低下することで,膀胱の収縮が抑制されにくくなる.2018

    • 著者名/発表者名
      堀田晴美、鈴木はる江、飯村佳織、渡辺信博
    • 雑誌名

      自律神経

      巻: 55 ページ: 237-241

    • 査読あり
  • [学会発表] Thyroxine secretion from the thyroid gland is promoted by non-noxious mechanical stimulation of the pharyngeal mucosa in anesthetized rats.2018

    • 著者名/発表者名
      飯村佳織, 遠田明子, 鈴木はる江, 堀田晴美
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会, 神戸, 2018. 7. 26-29
  • [学会発表] 自律神経反射による甲状腺機能の調節自律. シンポジウム「痛みと情動・自律反応」2018

    • 著者名/発表者名
      堀田晴美
    • 学会等名
      第71回日本自律神経学会総会, 埼玉, 2018. 10. 25-26
    • 招待講演
  • [学会発表] 麻酔下ラットにおける咽頭部への機械的刺激は甲状腺からのサイロキシンおよびカルシトニン分泌を促進する.2018

    • 著者名/発表者名
      飯村佳織, 遠田明子, 鈴木はる江, 堀田晴美
    • 学会等名
      第71回日本自律神経学会総会, 埼玉, 2018. 10. 25-26

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公開日: 2019-12-27  

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