新規開発した延髄スライス標本を用いた中枢神経系における嚥下活動の解析

使用新开发的髓质切片标本分析中枢神经系统的吞咽活动

• 批准号: 20K18746
• 负责人: 近藤 敬秀
• 金额: $ 2.16万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K18746/
• 关键词: 電気生理学; 嚥下; 呼吸; 嚥下活動

中枢神経系の神経ネットワークについての研究が進み、さまざまな神経機構を解明するため世界規模で多くの研究グループが研究を行っている。しかしながら、その中でも生命維持のために重要な役割を持つ嚥下機能については、動物を用いた既存の実験系では解明できる範囲に限界があり、実験結果より推測された結論を述べるにとどまることが多く、中枢神経系レベルでのネットワークの解明が進んでいないのが現状である。中枢神経機構における嚥下活動パターン形成を司るセントラルパターンジェネレーター（嚥下CPG）の調節・修飾機構について、本研究では新たに確立した実験系である延髄スライス標本に対して電気生理学的・薬理学的手法を用いて解明することを目的としている。大型動物を用いた実験は、嚥下活動の記録が視覚的にも把握しやすく、また筋活動記録も確実に行える一方で全身麻酔下などの影響により、得られたデータに対する影響も大きいと考えられた。その後、In situ標本を用いた実験が多く行われるようになったが、その標本も脊髄脳関門が維持されているほか、さまざまな種類の神経修飾回路も多く温存されていることから実験データの解釈に多様性を残していた。より温存させる中枢神経組織を減量させるため、我々の研究室ではen bloc標本を開発し研究を行なった。中枢神経系を含む必要最小限の器官を付属させ、それ以外は除去することでデータの信頼性が向上するが、それでも脳幹内器官への投与薬剤の浸透状態は不明であり、また確実な薬剤投与量を達成するために目的器官への局所微量投与を行っても循環器系が除去されているため、標本内の酸素飽和度の低下によるデーターの不安定性と実験操作性の制限に悩まされてきた。そこで今回、これらの標本の欠点を補うために嚥下活動を発現し得る最小の延髄スライス標本の作成を行い、研究を行なった。

中枢神经系统的神经网络研究正在取得进展，许多研究小组正在全球范围内进行研究，以阐明各种神经机制。然而，对于在维持生命中发挥重要作用的吞咽功能，利用现有的动物实验系统所能阐明的内容存在局限性，并且在许多情况下仅是根据实验结果推断的结论。中枢神经系统水平的网络尚未完全阐明。在本研究中，我们利用电生理学和药理学方法在新建立的实验系统——髓质切片标本上研究了控制中枢神经系统吞咽活动模式形成的中枢模式发生器（吞咽CPG）的调节和修饰机制。本研究的目的就是想用该方法来阐明问题。在使用大型动物的实验中，很容易目视记录吞咽活动，并且可以可靠地记录肌肉活动，但人们认为全身麻醉和其他因素的影响会对获得的数据产生很大影响。此后，许多实验都是使用原位标本进行的，而这些标本还保留了脊脑屏障和多种类型的神经调节回路，因此实验数据为解释的多样性留下了空间。为了减少中枢神经组织的数量，能够更好地保存，我们实验室开发并研究了整块制剂。通过附加包括中枢神经系统在内的最少必要器官并去除其余部分，提高了数据的可靠性，但目前尚不清楚所施用的药物如何渗透到脑干器官中，并且很难确认该数据的可靠性。即使对目标器官进行局部微剂量给药以达到所需剂量，也会由于样本内氧饱和度的降低和实验可操作性的限制而去除循环系统，从而导致数据不稳定。因此，为了弥补这些标本的缺点，我们制作了可以表现出吞咽活动的最小的髓质切片标本并进行了研究。

项目成果

新生仔ラット延髄スライス標本を用いた嚥下活動に対するセロトニンの中枢作用の検討

使用新生大鼠髓质切片制剂检查血清素对吞咽活动的中枢影响

• 发表时间: 2021
• 作者: 西尾崇弘;山西整;近藤敬秀;外川健史;青海哲也;横田祐介;原田丈司;古郷幹彦
• 通讯作者: 古郷幹彦

不確縫線核が嚥下活動と呼吸活動に与える影響

中缝未定对吞咽和呼吸活动的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: 小林夏子;西尾崇弘;近藤敬秀;山西整;外川健史;横田祐介;田中晋
• 通讯作者: 田中晋