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2018 Fiscal Year Annual Research Report

The effects of the augmented non-neuronal cardiac cholinergic system on the central nervous system

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
KeywordsACh / 非神経性心臓コリン作動系 / 迷走神経 / 抗うつ効果 / 中枢神経
Outline of Annual Research Achievements

本研究グループが世界で最初に発見した心臓におけるシステムとしての、non-neuronal cardiac cholinergic system (NNCCS:非神経性心臓コリン作動系)は、心臓における虚血耐性獲得機構のみにあらず、そのACh産生亢進により心臓内産生が顕著に増加したNOにより、中枢神経系(CNS)に対して迷走神経求心路を介して種々の高次機能効果を示すことが明らかとなった。具体的には、心臓心室筋特異的ACh合成酵素choline acetyltransferase遺伝子を強制発現させたトランスジェニックマウス(ChAT tg)を用いた行動解析により、抗ストレス効果、抗不安効果、抗うつ効果、抗痙攣効果が認められた。抗ストレス効果は、特に拘束ストレスにおける血中コルチコステロン濃度の上昇抑制がChAT tgで認められ、抗うつ効果は、tail suspension testおよびforced swimming testにおける無動時間の減少がChAT tgに顕著に認められた。またpilocarpineなどの痙攣誘発試験に対して、抵抗性もChAT tgで認められた。さらにこれらの表現型は片側vagotomyおよびNO合成阻害薬L-NAMEにより、野生型とほぼ同レベルにまでChAT tg特異的表現型が抑制されたことから、本NNCCSのCNSへの効果が心臓NO産生能および迷走神経に依存していることも明らかとなった。またChAT tgは視床下部ノルエピネフリン組織含量の増加、大脳半球におけるdelta FosB発現上昇が認められた。
以上より、ChAT tgではあたかも迷走神経刺激を自ら行っているマウスとほぼ同様の表現型を持つことが示唆された。本研究計画はほぼ予定通りに施行されその結果は英文論文にて発表された。

Research Products

(9 results)

All 2019 2018

All Journal Article Presentation Patent(Industrial Property Rights)

  • [Journal Article] Murine remote preconditioning increases glucose uptake and suppresses gluconeogenesis in hepatocytes via a brain-liver neurocircuit, leading to counteracting glucose intolerance2018

    • Author(s)
      Kurabayashi Atsushi、Tanaka Chiharu、Matsumoto Waka、Naganuma Seiji、Furihata Mutsuo、Inoue Keiji、Kakinuma Yoshihiko
    • Journal Title

      Diabetes Research and Clinical Practice

      Volume: 139 Pages: 288~299

    • DOI

      10.1016/j.diabres.2018.03.009

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of Teneligliptin Effects on Transcriptional Activity of PPARγ in Cell-Based Assays2018

    • Author(s)
      Takenaka Yasuhiro、Inoue Ikuo、Nakano Takanari、Ikeda Masaaki、Kakinuma Yoshihiko、Ikegami Yuichi、Shimada Akira、Noda Mitsuhiko
    • Journal Title

      Journal of Nippon Medical School

      Volume: 85 Pages: 95~101

    • DOI

      10.1272/jnms.2018_85-15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Involvement of Noncoding RNAs in Stress-Related Neuropsychiatric Diseases Caused by DOHaD Theory2018

    • Author(s)
      Nemoto Takahiro、Kakinuma Yoshihiko
    • Journal Title

      Adv Exp Med Biol

      Volume: 1012 Pages: 49~59

    • DOI

      10.1007/978-981-10-5526-3_6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The non-neuronal cholinergic system in the heart: A comprehensive review2018

    • Author(s)
      Saw Eng Leng、Kakinuma Yoshihiko、Fronius Martin、Katare Rajesh
    • Journal Title

      Journal of Molecular and Cellular Cardiology

      Volume: 125 Pages: 129~139

    • DOI

      10.1016/j.yjmcc.2018.10.013

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Remote ischemic preconditioning affects gluconeogenesis via the brain-liver route to improve glucose intolerance2019

    • Author(s)
      Kurabayashi A, Kakinuma Y
    • Organizer
      9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 心臓非神経性ACh産生システムの臓器間クロストークとその生理機能学的意味2018

    • Author(s)
      柿沼 由彦
    • Organizer
      第28回日本病態生理学会大会
    • Invited
  • [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
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 生体内NO産生装置2018

    • Inventor(s)
      柿沼由彦、人見雄一、渡辺正広、長尾佳文
    • Industrial Property Rights Holder
      柿沼由彦、人見雄一、渡辺正広、長尾佳文
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2018-034042
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 心臓アセチルコリン産生能誘導薬2018

    • Inventor(s)
      柿沼由彦、中村成夫
    • Industrial Property Rights Holder
      柿沼由彦、中村成夫
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2018-185112

URL: 

Published: 2019-12-27  

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