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2017 Fiscal Year Research-status Report

心筋アセチルコリン産生システム機能亢進による中枢介入機構・効果の検討

Research Project

Project/Area Number 16K08560
Research InstitutionNippon Medical School

Principal Investigator

柿沼 由彦  日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (40233944)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsアセチルコリン / 非中枢性非神経性アセチルコリン産生系 / 抗うつ・抗ストレス / 迷走神経
Outline of Annual Research Achievements

心臓心室筋特異的にACh合成酵素であるcholine acetyltransferase (ChAT)を強制発現させたChAT tgマウスの中枢神経系(CNS)への効果を検討する中で、その抗うつ効果、抗ストレス効果(拘束ストレス時における血中コルチコステロン濃度の上昇が抑制された)、抗不安効果、夜間行動量の減少(このことは、探索行動がより少ないことを示唆し、それだけストレスを感じていないことを示唆した)、痙攣誘発薬に対する抵抗性が認められた。したがって、ChAT tgマウスはその驚異的な心臓虚血耐性機構を獲得したことに留まらず、そのCNS効果も持ち合わせていることが明確となった。このメカニズムを探る上で、マウス延髄部特に迷走神経背側核や孤束核におけるc-fos陽性細胞を検討した所、WTよりも有意にその数が増加していた。このことは、少なくとも延髄迷走神経中枢部における神経細胞が、より多く神経活動をしていることを示唆した。また片側迷走神経切断により、上記のすべてのCNS効果が見られなくなっていた。すなわち抗うつ効果は減弱し、抗ストレス効果も減弱して、よりストレスを感じるようになった。以上より、このCNS効果には迷走神経特にその上行路つまり心から脳への経路が関与していることが確かめられた。つまりnon-neuronal cardiac cholinergic system (NNCCS)機能を亢進させたモデルであるChAT tgマウスではあたかも迷走神経上行路を刺激したのとほぼ同様の表現型をもつことが示された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

現在、CNS効果の心臓から脳へのルートが迷走神経であることが明らかになり、さらにその迷走神経を刺激しているであろう分子の可能性も見えてきているため。

Strategy for Future Research Activity

実際にWTマウスの迷走神経を刺激し、ChAT tgマウスと同様の表現型が認められるかについて検討を行い、またChAT tgマウスでの迷走神経の神経活動がWTと比較して亢進しているかどうかを確認する。

Causes of Carryover

実際の研究成果が、予定よりも早くかつ有意義なものとなったため、論文作成をさらに早めるため、前倒し支払い請求学を加えた分、次年度使用額が0より多くなった。

Research Products

(10 results)

All 2018 2017

All Journal Article Presentation Patent(Industrial Property Rights)

  • [Journal Article] Lack of interleukin-13 receptor α1 delays the loss of dopaminergic neurons during chronic stress.2017

    • Author(s)
      Mori S, Sugama S, Nguyen W, Michel T, Sanna MG, Sanchez-Alavez M, Cintron-Colon R, Moroncini G, Kakinuma Y, Maher P, Conti B.
    • Journal Title

      J Neuroinflammation

      Volume: 14 Pages: 88-88

    • DOI

      10.1186/s12974-017-0862-1.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Various Regulatory Modes for Circadian Rhythmicity and Sexual Dimorphism in the Non-Neuronal Cardiac Cholinergic System.2017

    • Author(s)
      Oikawa S, Kai Y, Mano A, Ohata H, Nemoto T, Kakinuma Y.
    • Journal Title

      J Cardiovasc Transl Res

      Volume: 10 Pages: 411-422

    • DOI

      10.1007/s12265-017-9750-4.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel channel-mediated choline transport in cholinergic neurons of the mouse retina.2017

    • Author(s)
      Ishii T, Homma K, Mano A, Akagi T, Shigematsu Y, Shimoda Y, Inoue H, Kakinuma Y, Kaneda M.
    • Journal Title

      J Neurophysiol.

      Volume: 118 Pages: 1952-1961

    • DOI

      10.1152/jn.00506.2016.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Erratum to: Various Regulatory Modes for Circadian Rhythmicity and Sexual Dimorphism in the Non-Neuronal Cardiac Cholinergic System.2017

    • Author(s)
      Oikawa S, Kai Y, Mano A, Ohata H, Nemoto T, Kakinuma Y.
    • Journal Title

      J Cardiovasc Transl Res.

      Volume: 10 Pages: 435-435

    • DOI

      10.1007/s12265-017-9760-2.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Corrigendum to "Chronic restraint stress triggers dopaminergic and noradrenergic neurodegeneration: Possible role of chronic stress in the onset of Parkinson's disease" [Brain Behav. Immun. 51 (2016) 39-46].2017

    • Author(s)
      Sugama S, Sekiyama K, Kodama T, Takamatsu Y, Takenouchi T, Hashimoto M, Conti B, Kakinuma Y.
    • Journal Title

      Brain Behav Immun.

      Volume: 61 Pages: 389-389

    • DOI

      10.1016/j.bbi.2016.12.009.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Letter to the Editor Re: "Reconsidering the role of glial cells in chronic stress-induced dopaminergic neurons loss within the substantia nigra? Friend of foe?" by Ong et al. Brain Behavior and Immunity, 2016.2017

    • Author(s)
      Sugama S, Kakinuma Y.
    • Journal Title

      Brain Behav Immun. 2017

      Volume: 60 Pages: 383-383

    • DOI

      10.1016/j.bbi.2016.11.028.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Modified regulation in the non-neuronal acetylcholine in the heart (NNCCS) by circadian rhythmicity and sexual dimorphism2018

    • Author(s)
      Kakinuma Y, Oikawa S, Kai Y, Mano A, Ohata H, Nemoto K
    • Organizer
      第95回日本生理学会大会
  • [Presentation] 心筋自らがもつACh産生系 non-neuronal cardiac cholinergic systemとその脳心連関のもつ意義2017

    • Author(s)
      柿沼 由彦
    • Organizer
      第137回 日本薬理学会関東部会
    • Invited
  • [Presentation] 心筋自らがもつACh産生系 non-neuronal cardiac cholinergic systemとその脳心連関のもつ意義2017

    • Author(s)
      柿沼 由彦
    • Organizer
      横浜市立大学大学院医学セミナー
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 生体内NO産生装置2018

    • Inventor(s)
      柿沼 由彦
    • Industrial Property Rights Holder
      柿沼 由彦
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018 - 34042

URL: 

Published: 2018-12-17  

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