肥満・糖尿病に伴う自律神経障害の病態形成メカニズムの解明と新規治療法の開発

阐明与肥胖和糖尿病相关的自主神经病变的病理机制并开发新的治疗方法

基本信息

批准号：
22K11815
负责人：
志茂聡
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Health Science University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

糖尿病では全身の代謝異常とともに、自律神経障害に起因する下痢や便秘などの重篤な消化管運動障害を引き起こすことが知られている。これらの発症機序として、高血糖やインスリン抵抗性にともなう酸化ストレス等により、小腸筋層間神経叢や粘膜下神経叢に障害が引き起こされていることが示唆されているが、その病態や成因については未だ不明な点が多い。我々は、これまで連続ブロック表面走査型電子顕微鏡 (SBF-SEM)を用いた解析により、前糖尿病期において腸管筋層間神経叢の軸索Varicosityの減少、ミトコンドリア体積の増加を明らかにした。本年度は、ストレプトゾトシン(STZ)誘発糖尿病モデルマウスを用いて、小腸筋層間神経叢の3次元的再構築を行った。実験動物(C57BL/6Jマウス、雄)にSTZ投与(60mg/kg/day、5日間投与)し、20週齢まで飼育された糖尿病モデルマウス(以下STZ群)を用いた。対照群として、Vehicle投与した後、20週齢まで飼育されたマウス(以下コントロール群)を用いた。麻酔下で小腸を採取し、OTO法によるブロック染色を行い樹脂包埋した。その後、SBF-SEMを用いて連続断層像を取得し、小腸筋層間神経叢内の軸索Varicosity数、表面積、体積およびグリア細胞の形態を解析した。STZ群では、小腸筋層間神経叢内で断片化している軸索を著明に認め、コントロール群と比較してVaricosity数の減少を認めた。一方、Varicosity形態では、STZ群において表面積および体積ともにコントロール群と比較して有意な増加を認めた。さらに、小腸筋層間神経叢内のグリア細胞の形態比較では、STZ群において核の扁平化を認めた。本結果から、糖尿病期では小腸筋層間神経叢内の軸索の断片化とともに軸索Varicosityの減少を引き起こし、自律神経障害を惹起している可能性が示唆された。

众所周知，糖尿病不仅会导致全身代谢异常，还会导致严重的胃肠动力障碍，例如由于自主神经病变引起的腹泻和便秘。有人提出，这些疾病的发病机制是与高血糖和胰岛素抵抗相关的氧化应激导致小肠肌间神经丛和粘膜下神经丛受损，但发病机制和原因仍有许多不明之处。点。使用串行块表面扫描电子显微镜（SBF-SEM），我们之前发现，在糖尿病前期阶段，肌间神经丛中的轴突静脉曲张和线粒体体积减少。今年，我们使用链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病模型小鼠对小肠肌间神经丛进行了三维重建。对实验动物(C57BL/6J小鼠，雄性)给予STZ(60mg/kg/天，给药5天)，使用饲养至20周龄的糖尿病模型小鼠(以下称为STZ组) 。作为对照组，使用在给予媒介物后维持至20周龄的小鼠(下文中称为对照组)。在麻醉下收集小肠，使用OTO方法进行块染色，并包埋在树脂中。随后，使用SBF-SEM获得连续断层扫描图像，并分析小肠肌间神经丛中神经胶质细胞的轴突数量、表面积、体积和形态。在STZ组中，小肠肌间丛内清晰地观察到断裂的轴突，并且与对照组相比，静脉曲张的数量减少。另一方面，就静脉曲张形态而言，与对照组相比，STZ 组的表面积和体积均显着增加。此外，对小肠肌间丛神经胶质细胞形态的比较显示，STZ 组的细胞核变平。这些结果表明，在糖尿病阶段，小肠肌间丛中的轴突变得破碎，轴突静脉曲张减少，导致自主神经病变。