2019 Fiscal Year Research-status Report
IBSのストレス性増悪因子としての直腸粘膜下血管機能異常
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19K08426
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
三井 烈 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (90434092)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 細動脈 / 交感神経 / 血管平滑筋 / 収縮 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
過敏性腸症候群（IBS）の罹患率は日本人の10-15%と推定され、詳細な病因は不明であるがストレスにより増悪することが知られている。IBS患者では物理的（手を冷水に浸し続ける）および心理的ストレス（左右の耳で異なる音楽を聴く）負荷時の直腸粘膜血流の減少が遷延することから、直腸循環障害の存在が示唆される。本課題では、直腸粘膜下細動脈の神経性（交感神経、知覚神経、壁内神経）制御機構と血流を促進する自発活動（自発収縮、Ca2+上昇）について検討する。はじめに正常ラットにおける直腸粘膜下微小血管の収縮・拡張制御機構について明らかにする。そのうえで、これらの知見等を土台として直腸知覚過敏モデルラット（IBS様モデル）における直腸血管制御機構の変容を明らかにする。
今年度は、正常ラットの直腸粘膜下層標本を用いて、粘膜下細動脈の神経性制御機構を明らかにした。ラット直腸粘膜下標本において、傍血管神経の刺激（EFS; electrical field stimulation）により粘膜下細動脈の収縮がみられ、一部の血管では収縮に続いて拡張も認められた。薬理学的検討の結果、血管収縮を引き起こす伝達物質は交感神経から放出されるノルアドレナリンおよびプリンであることが明らかとなった。また、血管拡張を引き起こす神経伝達物質は、壁内のコリン作動性神経から放出されるアセチルコリンと、非アドレナリン作動性非コリン作動性神経から放出される神経ペプチドVIPである可能性が考えられた。
今後は、IBS様の症状がみられるストレスモデルラット（water avoidance stress）を用いて同様の検討を行い、直腸粘膜下細動脈の神経性制御の変容について検討する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
正常ラットの直腸粘膜下細動脈における収縮・拡張機構について明らかにしたことから、おおむね研究は順調にすすんでいると自己評価した。具体的な実験方法および実験結果を以下に示す。
【方法】ラットより直腸を摘出し、実体顕微鏡下で微小ピンセットおよび微小剪刃を用いて平滑筋層および粘膜層を剥離除去して粘膜下層標本を作製した。標本内の粘膜下細動脈をビデオカメラで撮影し、Diamtrak（血管壁追跡ソフト）を用いて血管径の変化を経時的に記録した。標本を貼り付けたチャンバー内は36℃のクレブス液を灌流した。白金電極を用いて傍血管神経の刺激（EFS）を行った。
【結果】EFS（50 μs duration、10 Hz、3 s）により直腸粘膜下細動脈の収縮(つまり血管径の減少)がみられた。このEFS誘発性収縮は、テトロドトキシンによる神経伝導遮断や、グアネチジンによる交感神経伝達物質の枯渇で消失したことから、交感神経を介していることが明らかとなった。EFS誘発性収縮は、αアドレナリン受容体拮抗薬prazosinまたはプリン受容体拮抗薬PPADSで部分的に抑制され、両者の投与により消失した。したがって、傍血管交感神経からノルアドレナリンおよびプリン（ATPなど）が放出されて細動脈収縮を惹起していた。一部の標本では、EFS誘発性収縮の直後に弛緩もみられたが、この血管拡張反応は、グアネチジンでは抑制されずテトロドトキシンで消失したことから、交感神経以外の神経を介していると考えられた。EFS誘発性弛緩は、ムスカリン様アセチルコリン受容体拮抗薬アトロピンで部分的に抑制されたが、アセチルコリン以外の血管拡張伝達物質の関与が示唆された。消化管傍血管神経に存在するとの報告がある神経ペプチドVIPを外因性に投与すると細動脈の弛緩がみられたことから、VIP含有神経が直腸細動脈に投射している可能性も考えられた。
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| Strategy for Future Research Activity |
正常ラット直腸の粘膜下細動脈における神経性制御機構について検討を進めている。今後は、ストレスモデルラットを用いた検討を計画している。水槽の中心に台を設置してその上にラットを置き、ストレス（water avoidance stress、毎日1時間、計10日間）をかける手法により、直腸伸展に対する知覚過敏が生じ1か月以上持続するなどIBS様の症状がみられるストレスモデルが知られている。このモデルラットを用いて、正常ラットと同様に粘膜下細動脈の神経性制御機構を検討し、交感神経性収縮、プリン作動性収縮、コリン作動性拡張、非アドレナリン作動性非コリン作動性拡張に正常ラットと比較して差があるか否かを解析する。また、粘膜下細静脈のアドレナリン作動性収縮についても正常ラットとストレスモデルラットとの比較を試みる。
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| Causes of Carryover |
年度末に新型コロナウイルス感染症の蔓延により学会が中止となり旅費を全く使わないことになったことが一因である。また、ストレスモデルラット作製のために必要な研究資材の買い出しにも制約が生じたため、物品費使用額が予定より減少したことも一因となっている。
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Research Products
(2 results)
