Central mechanisms for upper airway patency: analysis for neuron-glia interaction

上呼吸道通畅的中枢机制：神经元-胶质细胞相互作用分析

基本信息

批准号：
21K10055
负责人：
片倉伸郎
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Aichi Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

静脈内鎮静法では、麻酔深度が深まると舌根沈下が観察される。その特徴は、呼吸活動が維持されているにも関わらず気道の維持に関わる舌筋群の緊張が低下するという活動性の乖離があげられる。本研究では、このような舌根沈下を招く原因が、① 呼吸筋群支配運動ニューロン群と、② 気道維持に働く上気道壁を形成する筋群を支配する運動ニューロン群との活動度の差異があると考え、舌筋群の筋緊張性がどのような機序で維持され、どのような条件で低下するかを、ニューロンとその周囲を取り巻くグリア細胞を加えた『ニューロン-グリア連関』の視点で解析することを目的とする。本年度は、前年度に導入したW-Tg (S100b-EGFP) Scell系統の遺伝子組換えラットを利用した光学実験系による脳幹スライス標本を用いて、舌下神経核や扁桃体中心核を含めた脳領域で研究を進めた。NMDA投与によってリズム活動の出現する舌下神経運動ニューロン (XIIm) に TTX (tetrodotoxin)を投与すると、① リズム膜電位変動と重畳する群発発火が消失するXIImと、② 重畳する群発発火は消失するがリズム膜電位変動が残存するXIImの２群が観察された。② に対してcarbenoxolone (CBX) を投与すると、③ リズム活動が維持されるXIIm、④ 膜電位変動が消失するXIImの２群が観察された。③は、リズム活動の維持にニューロン間あるいはニューロン-グリア細胞間に電気的結合が必要なXIImと推測される。加えて、本年度は扁桃体中心核ニューロンを含むスライス標本を用いて行い、静脈鎮静法で用いられるpropofolのニューロンの発火活動に対する薬理学的検証を行った。その結果、扁桃体中心核では、propofolによって活動性を減弱するだけでなく増加させるニューロンが観察されることが判明した。

使用静脉镇静剂时，随着麻醉深度的增加，观察到舌根凹陷。其特征是活动差异，即使呼吸活动得以维持，参与维持气道的舌头肌肉的张力却降低。在这项研究中，我们发现这种舌根凹陷的原因是：(1) 运动神经元支配呼吸肌；(2)我们认为，控制形成维持气道的上气道壁的肌肉的运动神经元之间的活动存在差异。本研究的目的是从“神经元-胶质细胞”的角度分析神经元活动是否减少。连接”，其中包括神经元和围绕它们的神经胶质细胞。今年，我们将使用前一年引入的W-Tg（S100b-EGFP）Scell株的转基因大鼠，通过光学实验系统使用脑干切片制剂来研究包括舌下核和中央核在内的脑区域。我们继续我们的研究。当 TTX（河鲀毒素）给予舌下神经运动神经元 (XIIm) 时，由于 NMDA 给药而出现节律性活动，(1) 与节律性膜电位波动重叠的簇放电在 XIIm 中消失，(2) 与节律性膜电位波动重叠的簇放电消失。节律性膜电位波动消失，但两组XIIm均观察到残留节律性膜电位波动。当对②施用生甲酚(CBX)时，观察到两组：③XIIm，其中节律性活动得以维持，以及④XIIm，其中膜电位波动消失。 ③推测为XIIm，需要神经元之间或神经元与神经胶质细胞之间的电连接来维持节律性活动。此外，今年我们使用含有杏仁核中央核神经元的切片制剂来药理学验证异丙酚的神经元放电活性，异丙酚用于静脉镇静。结果表明，在杏仁核中央核中，异丙酚不仅减弱而且增强神经元的活性。