2020 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 / 消化管 / 交感神経 / 収縮 / 知覚神経 / 血管拡張 / ストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
過敏性腸症候群（IBS）の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広く知られている。IBS患者では物理的・心理的ストレス負荷時の直腸粘膜血流の減少反応が長引くという直腸血流制御機構の異常も示唆されている。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）制御機構についてはじめに検討し、得られた所見をもとにストレスモデルラットにおける、細動脈神経性調節機構の異常の有無やその機序を検討する予定である。
IBSの少なくとも一部の症状は、腸知覚神経の過剰反応が関係すると考えられている。今年度は、まず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知覚神経性制御機構を中心に検討した。薬理学的検討の結果、TRPV1を発現する知覚神経線維が直腸細動脈周囲に投射しており、カルシトニン遺伝子関連ペプチド（CGRP; calcitonin gene-related peptide）を放出して血管拡張を引き起こすことが明らかとなった。
さらに、ストレスモデルラットの作製を試みた。箱の中に水を浸して真ん中にラットが座れる広さの島を設置し、1日あたり1時間、連続5日間のストレス負荷（行動制限）をかけた。しかし、現時点での実験条件では行動観察時の排便量や、直腸細動脈の交感神経性収縮および知覚神経性拡張反応に顕著な差は見られなかった。今後、ストレス負荷条件を再検討して直腸細動脈の神経制御機構に異常が生ずるか否かを検討する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
正常ラットの直腸細動脈制御機構は明らかになってきたが、ストレスモデルラットの作製が思うように進んでいないため、「研究はやや遅れている」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】ラット直腸を摘出し、平滑筋層・粘膜層を剥離除去して粘膜下層標本を作製した。標本内の細動脈をビデオカメラで撮影し、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、試薬はこの灌流液に投与した。
【結果】正常ラットの直腸粘膜下細動脈における知覚神経性制御機構を検討した。αアドレナリン受容体アゴニストphenylephrineで収縮させた細動脈に、capsaicin（100 nM）を添加してTRPV1を発現する知覚神経線維を興奮させたところ血管拡張反応が認められた。このcapsaicin誘発性拡張反応は、カルシトニン遺伝子関連ペプチド（CGRP）受容体アンタゴニストBIBN 4096（1 μM）の前投与により消失した。CGRP（10 nM）自体を投与しても血管拡張が認められ、この反応もBIBN 4096の前投与により消失した。以上の結果から、ラット粘膜下細動脈には、知覚神経が投射しており、CGRPを放出して血管拡張を引き起こすことが明らかとなった。
次にwater avoidance stressによるストレスモデルラットの作製を試みた。箱の中に水を浸して真ん中にラットが座れる広さの島を設置し、1日あたり1時間、連続5日間の移動制限ストレス負荷をかけた。コントロールラットの箱には、水を浸さず自由行動をさせた。しかし、ストレス負荷ラットとコントロールラットの行動観察時の排便量や、直腸細動脈の経壁神経刺激による交感神経性収縮および、capsaicin誘発性の知覚神経性拡張反応に差はみられなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
Water avoidance stressによるストレスモデルラットの作製を試みているが、ストレス負荷ラットとコントロールラットの行動観察時の排便量や、直腸細動脈の神経性収縮・拡張反応に差がみられていない。箱が小さいため、ストレス負荷ラットが壁にもたれかかるなど頻繁に運動しており、行動抑制ストレスとなっていなかった可能性がある。より大きい箱を購入したため、これを用いて再度ストレス負荷の実験をする予定である。そのうえで、ストレス負荷ラットに直腸細動脈の交感神経性収縮や、知覚神経および壁内コリン作動性神経による血管拡張反応の差があるか否かを検討する。
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| Causes of Carryover |
ストレスモデル動物作製のための実験条件について予備検討をしているが、まだ多少時間がかかる見通しである。そのため、試薬などの物品購入額が予定より少なかった。今後、実験要件が整い次第、予定していた物品を購入して研究を進めてゆく予定である。
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