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2023 年度 実施状況報告書

口腔内微生物叢の改善を目指す光遺伝学を駆使した唾液分泌制御手法開発への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 22K19617
研究機関岐阜大学

研究代表者

安部 力  岐阜大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (10585235)

研究分担者 森山 雅文  九州大学, 大学病院, 教授 (20452774)
竹下 徹  九州大学, 歯学研究院, 教授 (50546471)
任 書晃  岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (80644905)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
キーワード交感神経 / 副交感神経 / 顎下腺 / 耳下腺 / 口腔保健 / 唾液
研究実績の概要

神経を特異的に刺激するオプトジェネティクス(光遺伝学)技術は,ターゲット神経細胞にウイルスベクターや遺伝子改変動物の交配によって光受容体タンパクを発現させ,光を照射することで神経細胞を特異的に操作することができる。今年度の研究では,この技術を耳下腺の副交感神経に適用し,副交感神経光刺激を用いた唾液分泌促進手法を確立した。
具体的には,ChAT-cre(副交感神経)マウスとChR2-floxマウスをかけ合わせて,耳下腺を支配する副交感神経を操作できるマウスを作製した。約4週間のリカバリーの後,青色光照射を用いた唾液分泌能を電気抵抗測定器を用いて定量的に評価した。耳下腺内に電気抵抗測定器のプローブを挿入し,青色光照射にて副交感神経を活性化すると,耳下腺内電気抵抗値は低下した。このことから,副交感神経活性化にて唾液分泌が促されていることが示唆された。
さらに,光ファイバーを埋入・装着することなく耳下腺副交感神経刺激ができる,近赤外光と希土類のランタノイドを用いた手法にて実験を行った。耳下腺上にランタノイドシートを埋入し,体外から近赤外光を照射すると,耳下腺内電気抵抗値は低下した。このことから,体外からの近赤外光照射を用いることで,低侵襲的に唾液分泌を促すことができる可能性が示唆された。これにより,自由行動下のマウスの耳下腺を長期間刺激することで,口腔内微生物叢の構成変化を捉えることができる可能性が考えられた。

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

論文投稿もできていることから,おおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

近赤外光を用いた耳下腺および顎下腺副交感神経操作による口腔内微生物叢構成への影響を明らかにするために、以下の手法で研究を進めていく。
1) 近赤外光で唾液腺操作ができるマウスおよびそのコントロールマウスを作製する。
2) これらのマウスを断続的に近赤外光照射できるケージ内で照射しながら2~4週間飼育する。
3) 飼育終了時にマウスの口腔内微生物を採取し、網羅的16S rRNA遺伝子解析により各マウスの口腔内微生物叢構成を明らかにする。
4) さらに口腔乾燥症患者の唾液腺組織切片の免疫染色を行い,ヒトへの応用可能性を検討する。

次年度使用額が生じた理由

組織切片作製装置の故障により,試薬購入が延期になった。次年度に,試薬等購入費に充てる予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Repeated activation of C1 neurons in medulla oblongata decreases anti-inflammatory effect via the hypofunction of the adrenal gland adrenergic response2023

    • 著者名/発表者名
      Abe Chikara、Katayama Chikako、Bazek Murat、Nakamura Yasuna、Ohbayashi Kento、Horii Kazuhiro、Fujimoto Chisato、Tanida Mamoru、Iwasaki Yusaku、Inoue Tsuyoshi、Nin Fumiaki、Morita Hironobu
    • 雑誌名

      Brain, Behavior, and Immunity

      巻: 111 ページ: 138~150

    • DOI

      10.1016/j.bbi.2023.04.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hepatic glycogenolysis and hypometabolism induced by chemogenetic stimulation of C1 neurons2023

    • 著者名/発表者名
      Abe Chikara、Katayama Chikako、Bazek Murat、Ohbayashi Kento、Horii Kazuhiro、Tanida Mamoru、Nin Fumiaki、Iwasaki Yusaku
    • 雑誌名

      The Journal of Physiology

      巻: 601 ページ: 2293~2306

    • DOI

      10.1113/JP284319

    • 査読あり
  • [学会発表] 新規誤嚥性肺炎モデルマウスの可能性2023

    • 著者名/発表者名
      安部力,朝川美加李,竹下徹
    • 学会等名
      第32回日本病態生理学会

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公開日: 2024-12-25  

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