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2022 年度 実績報告書

中枢神経による大腸運動制御機構と排便異常に認められる性差のメカニズム解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03148
研究機関岐阜大学

研究代表者

志水 泰武  岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (40243802)

研究分担者 山口 裕嗣  名古屋大学, 環境医学研究所, 特任助教 (10542970)
内藤 清惟  鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 准教授 (30794903)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード消化管 / 排便 / 脊髄 / 大腸運動 / 性差 / 痛み / 下行性疼痛抑制系
研究実績の概要

過敏性腸症候群(IBS)はストレスに起因し、腹部の痛みや下痢や便秘といった排便障害を生じる疾病である。IBSの症状には明確な性差が認められ、男性には下痢、女性には便秘が多いことが知られている。このような性差が生じるメカニズムは不明である。研究代表者は、脊髄の排便中枢が大腸運動の制御に重要であること、脳と脊髄の連絡に下行性疼痛抑制経路が関与することを明らかにしてきた。これらの成果を基盤として、本研究ではストレス性の排便異常に明確な性差が発生するメカニズムを解明することを目的とする。
実験にはラットを用い、大腸運動の評価には研究代表者らが確立したin vivoの実験系を用いた。昨年度までの研究で、大腸内に侵害刺激を与えると、オスでは脳幹部から脊髄に下行するドパミン神経やセロトニン神経が活性化されるのに対して、メスではセロトニン神経とともにGABA神経が機能することが明らかとなった。本年度は、メスの脊髄においてGABA神経は恒常的に抑制効果を発揮するのか、刺激依存的に活動するのかを検討した。モノアミンによる大腸運動促進系とは独立した促進系としてグレリンアゴニストを使った実験を行った。メスにおいてグレリンアゴニストを血中投与したところ、オスと同等の効果を発揮するために高濃度の投与が必要であることがわかった。グレリンアゴニストを排便中枢のある脊髄内に投与しても、依然として性差が認められたことから、脳関門の通過効率に性差はないことがわかった。グレリンアゴニストにより惹起される摂食行動については性差が認められなかった。これらの結果は、メスでは脊髄排便中枢でGABA神経が恒常的に抑制効果を発揮することを示唆するものである。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Essential roles of the hypothalamic A11 region and the medullary raphe nuclei in regulation of colorectal motility in rats.2023

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Sawamura, Natsufu Yuki, Kazuhiro Horii, Kiyotada Naitou, Hiroshi Yamaguchi, Akihiro Yamanaka, Takahiko Shiina, Yasutake Shimizu
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1152/ajpgi.00019.2023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 中枢神経による大腸運動の調節機構2022

    • 著者名/発表者名
      志水泰武,椎名貴彦
    • 雑誌名

      自律神経

      巻: 59 ページ: 178-182

    • DOI

      10.32272/ans.59.2_178

    • 査読あり
  • [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)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
  • [学会発表] 視床下部A11 領域と延髄縫線核は脊髄排便中枢を介して中枢性に大腸運動を制御する (The hypothalamic A11 region and the medullary raphe nuclei regulate colorectal motility mediated through the spinal defecation center)2023

    • 著者名/発表者名
      澤村 友哉、堀井 和広、湯木 夏扶、山口 裕嗣、山中 章弘、椎名 貴彦、志水 泰武
    • 学会等名
      第100回日本生理学会大会
  • [学会発表] 大腸炎による内臓痛覚過敏ラットにおける大腸運動の中枢性調節機構の変化 (Alterations in central regulatory mechanisms of colonic motility in visceral hyperalgesia induced by colonic inflammation in rats)2023

    • 著者名/発表者名
      廣木 悠乃、澤村 友哉、湯木 夏扶、堀井 和広、椎名 貴彦、志水 泰武
    • 学会等名
      第100回日本生理学会大会
  • [学会発表] ラットにおける視床下部背内側核の活性化は延髄縫線核を経由して脊髄排便中枢を活性化することで大腸運動を亢進させる (Activation of the dorsomedial hypothalamus enhances colorectal motility by activating spinal defecation center via themedullary raphe in rats)2023

    • 著者名/発表者名
      湯木 夏扶、堀井 和広、澤村 友哉、山口 裕嗣、山中 章弘、椎名 貴彦、志水 泰武
    • 学会等名
      第100回日本生理学会大会
  • [学会発表] Female-Specific Gabaergic Inhibition of The Lumbosacral Defecation Center In Rats2022

    • 著者名/発表者名
      Yasutake Shimizu, Kazuhiro Horii, Tomoya Sawamura, Natsufu Yuki, Kiyotada Naitou, Takahiko Shiina
    • 学会等名
      ISAN (12th Congress of International Society for Autonomic Neuroscience) 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Glutamatergic Stimulation of The Dorsomedial Hypothalamus Enhances Colorectal Motility By Activating Descending Serotonergic And Dopaminergic Neurons In Rats.2022

    • 著者名/発表者名
      Natsufu Yuki, Tomoya Sawamura, Kazuhiro Horii, Kiyotada Naitou, Hiroshi Yamaguchi, Akihiro Yamanaka, Takahiko Shiina, Yasutake Shimizu
    • 学会等名
      ISAN (12th Congress of International Society for Autonomic Neuroscience) 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Role of Descending Monoaminergic Neurons From The A11 Region And Medullary Raphe Nuclei In Regulation of Colorectal Motility In Rats.2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Sawamura, Kazuhiro Horii, Natsufu Yuki, Kiyotada Naitou, Hiroshi Yamaguchi, Akihiro Yamanaka, Takahiko Shiina, Yasutake Shimizu
    • 学会等名
      ISAN (12th Congress of International Society for Autonomic Neuroscience) 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Spinal Substance P Related To Defecation Reflexes And Enhanced Colorectal Motility.2022

    • 著者名/発表者名
      Kiyotada Naitou, Honoka Iwashita, Hiromi H Ueda, Mitsuya Shiraishi, Yoshikazu Fujimoto, Kazuhiro Horii, Tomoya Sawamura, Takahiko Shiina, Yasutake Shimizu
    • 学会等名
      ISAN (12th Congress of International Society for Autonomic Neuroscience) 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] ラットにおける侵害刺激に対する大腸運動応答の性差形成に性ホルモンが及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      堀井 和広、椎名 貴彦、志水 泰武
    • 学会等名
      第64回日本平滑筋学会総会
  • [学会発表] ラットの侵害刺激による大腸運動応答の性差に寄与する中枢性メカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      堀井 和広、澤村 友哉、湯木 夏扶、椎名 貴彦、志水 泰武
    • 学会等名
      第31回日本病態生理学会大会
  • [学会発表] ラット視床下部背内側核の活性化は、下行性モノアミン作動性神経を介して大腸運動を促進する2022

    • 著者名/発表者名
      湯木 夏扶、堀井 和広、澤村 友哉、山口 裕嗣、山中 章弘、椎名 貴彦、志水 泰武
    • 学会等名
      第31回日本病態生理学会大会
  • [学会発表] 化学遺伝学的手法を用いた脳から脊髄へ投射する神経の活動操作による大腸運動制御メカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      澤村 友哉、堀井 和広、湯木 夏扶、山口 裕嗣、山中 章弘、椎名 貴彦、志水 泰武
    • 学会等名
      第31回日本病態生理学会大会
  • [学会発表] ラットにおける視床下部背内側核の活性化は、脊髄排便中枢でのモノアミン放出を介して大腸運動を促進する2022

    • 著者名/発表者名
      湯木夏扶、堀井和広、澤村友哉、山口裕嗣、山中章弘、椎名貴彦、志水泰武
    • 学会等名
      第69回中部日本生理学会
  • [学会発表] ラットにおける間脳A11領域および延髄縫線核から脊髄へ投射するモノアミン作動性神経は大腸運動を制御する2022

    • 著者名/発表者名
      澤村友哉、堀井和広、湯木夏扶、山口裕嗣、山中章弘、椎名貴彦、志水泰武
    • 学会等名
      第69回中部日本生理学会

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公開日: 2023-12-25  

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