系統別障害モデルを用いた感覚刺激による嚥下障害改善法の体系的評価

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26350649
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 狩野 充浩 東北大学, 歯学研究科(研究院), 大学院非常勤講師 (10419236)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 摂食嚥下 / リハビリテーション

Outline of Annual Research Achievements

高齢化社会においては口からの食物の摂取は生活の質という点からも大きな意味を持つ。一方で、様々な疾患等で嚥下障害が生じると、口から食物を摂取する事が困難になる。嚥下には多くの器官が関わり、嚥下障害の原因も様々である。脳血管性疾患により嚥下障害が生じ、長期間に及ぶと咽頭や喉頭筋において廃用性萎縮が起きる。萎縮が長期間にわたると、嚥下障害を回復することは非常に難しい。臨床において経口摂取の重要性は見直され、軽度な場合は、早期段階で経口摂取訓練を開始する場合もある。また、加齢により筋線維が萎縮し、筋力が低下することで嚥下困難が生じることもしばしば認められる。筋萎縮を改善するためにも食物摂取訓練は、非常に重要な役割を持つ。昨年度筋疾患にしぼり筋萎縮症モデル動物を使用し、免疫染色による知覚、運動性神経終末の分布の違いを詳細に検討した。一部の喉頭筋の運動終板には変性がみられ、この変性が嚥下困難の原因の一つである可能性が示唆された。そこで、今年度は嚥下障害の原因となる咽頭・喉頭周囲に分布する筋肉萎縮について検討した。実験には正常と筋萎縮症モデルマウス8匹を用いた。動物を麻酔後、固定液で潅流し、咽頭、喉頭周囲及び上位の食道、気管を一塊に取り出し、切片作製後、HE染色を行った。また、これらの切片に運動終板の変性マーカーであるカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)の免疫染色を行った。その結果、一部の喉頭に付着する筋にエオジンの濃染が認められ、筋線維萎縮も観察された。また、舌根、咽頭、喉頭、口蓋、食道の筋では、多くのCGRP陽性運動終板が観察された。筋萎縮症モデルマウスにおいても、これらの組織にCGRP陽性運動終板が豊富に認められた。大半の筋では、CGRPの分布に大きな差はなかったが、エオジン濃染が認められた喉頭筋の運動終板におけるCGRPの発現は非常に強く、この筋で運動終板の変性が確認された

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

現在まで正常マウスや筋萎縮症モデルマウスの咽頭・喉頭・軟口蓋の粘膜における感覚神経や筋肉における運動神経の分布や由来について明らかにしてきた。ヘマトキシリンーエオジン染色により、一部の喉頭筋でエオジンの濃染や筋線維の萎縮が観察された。また免疫染色によりPGP9.5やCGRPを含む感覚神経の分布を粘膜で調べた結果、咽頭と喉頭及び口腔との境界に、PGP9.5やCGRPを含む感覚神経線維が豊富であるという結果が得られた。さらに筋肉においては運動終板に神経線維が認められた。筋萎縮症モデルマウスの感覚神経には変化が認められなかったが、喉頭筋の筋線維の萎縮やそれらを支配する運動神経には変性が確認された。これらの所見により、筋萎縮症モデルマウスにおける嚥下障害の原因を明らかにすることができたと考えている。今年度において、さまざまな嚥下困難の原因の一つにアプローチできたのは、本研究の大きな第一歩であると思われる。一方、本研究の過程で筋線維の萎縮や運動終板の変性が観察された原因の同定は不十分であり、今後は、さらなる検討が必要とされる。

Strategy for Future Research Activity

来年度、筋萎縮症モデルマウスにおける筋萎縮と運動神経変性の因果関係について、さらに検討する予定である。筋萎縮症モデルマウスの脳幹の運動神経核における運動ニューロンの変性について調べる予定である。動物を麻酔後、Zamboni固定液で潅流し、脳幹も摘出する。凍結切片作製後、ニッスル染色や免疫染色を行う。運動ニューロンの変性マーカーであるCGRPにより筋肉を染色したり、感覚ニューロンや運動ニューロンの変性マーカーであるATF3により脳幹を染色する。これらの結果を検討し、誤嚥モデル動物として筋萎縮症モデルマウスを生理学的実験に利用する可能性について追及する予定である。