光遺伝学を用いたセロトニン神経系による咀嚼運動の制御メカニズムの解明

利用光遗传学阐明血清素神经系统咀嚼运动的控制机制

• 批准号: 19K18951
• 负责人: 壇辻 昌典
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Showa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K18951/
• 关键词: セロトニン神経系; 咀嚼運動; 光遺伝学; 咀嚼

近年、本国では超高齢社会に伴い、摂食、嚥下などの口から食べることへの関心が高まっている。生活の場で、できる限り自立を続けるためには咀嚼機能の維持・回復は重要であり、健康寿命の延伸に欠かせない命題である。 しかし、未だ咀嚼の中枢制御メカニズムは明らかにされていない。セロトニン神経系は咀嚼のリズミカルな運動時に活性化し、咀嚼時の筋活動に影響する可能性がある。我々はこれまでに咬筋を支配する咬筋運動ニューロンの樹状突起上にある5-HT2A受容体の活性化がNMDA受容体の機能を亢進させて、グルタミン酸を伝達物質とする興奮性シナプス伝達を増強することを見出し、その細胞内メカニズムを明らかにした。しかし、セロトニン神経系が実際の咀嚼に影響しているのか、しているとすれば、どのように咀嚼パターンを変化させているかは不明である。そこで本研究は、これまでの結果を発展させ、近年開発された光遺伝学を利用して、咀嚼時にセロトニン神経の活動のみを亢進、あるいは抑制することで、セロトニン神経と咀嚼運動の関連性を明らかにすることを目的とする。セロトニン神経特異的に光感受性タンパク質のChR2を発現させた遺伝子改変マウスを用いてセロトニンが咀嚼運動に関与するかを検討した。セロトニン神経細胞が存在する背側縫線核付近に光ファイバーを刺入し、セロトニン神経に光照射を行った。さらに、咀嚼筋に筋電図を装着し、筋活動を同時に記録した。自由行動下で光照射したところ、咬筋活動が増大した。また、24時間の絶食後、餌を与え、咀嚼中に光照射し、咬筋活動を解析したところ咀嚼リズムが速くなり、筋活動の振幅が小さくなることが明らかになった。セロトニン神経による咀嚼運動の変化には5-HT2ARが関与すること明らかにした。

In recent years, the country has become a high-level social partner,"food, food, Life field, limit, self-reliance, maintenance of chewing function, recovery, extension of healthy life The central control system is not easy to understand. The possibility of activation of the brain during chewing and muscle activity during chewing is discussed. The activation of 5-HT2A receptor on the dendrites of the NMDA receptor increases the excitability of the NMDA receptor. The mental system is affected by the real time, and it is unclear whether the mental system is affected by the real time. The results of this study are summarized as follows: (1) the development of optical genetics in recent years;(2) the enhancement and inhibition of the activity of the brain during chewing; and (3) the development of optical genetics in recent years. A study of the relationship between the development of neuro-specific photoreceptors and the use of neuroreceptors The cells of the brain are exposed to light from the dorsal suture. The muscles and muscles are electrically connected and the muscles and muscles are electrically connected. Free movement under the light irradiation, bite muscle activity increased After 24 hours of fasting, bait, chewing, light irradiation, biting muscle activity, analysis, chewing, muscle activity, amplitude, etc. 5-HT-2AR is the most important factor in the development of mastication.

项目成果

閉口筋運動ニューロンにおける抑制性シナプス伝達の生後変化

闭口运动神经元抑制性突触传递的出生后变化

• 发表时间: 2020
• 作者: 守谷崇;中山希世美;中村史朗;望月文子;壇辻昌典;井上富雄;野口毅，中村史朗，中山希世美，望月文子，壇辻昌典，井上富雄
• 通讯作者: 野口毅，中村史朗，中山希世美，望月文子，壇辻昌典，井上富雄

Postnatal Maturation of Glutamatergic Inputs onto Rat Jaw-closing and Jaw-opening Motoneurons

大鼠闭颌和张颌运动神经元谷氨酸能输入的出生后成熟

• DOI: 10.1016/j.neuroscience.2021.11.016
• 发表时间: 2022
• 期刊: Neuroscience
• 影响因子: 3.3
• 作者: Nakamura Shiro;Kajiwara Risa;Noguchi Tsuyoshi;Nakayama Kiyomi;Mochizuki Ayako;Dantsuji Masanori;Sarkar Avijite Kumer;Inoue Tomio
• 通讯作者: Inoue Tomio

顎運動におけるセロトニン神経系の役割

血清素神经系统在下颌运动中的作用

• 发表时间: 2022
• 作者: Nagata A;Nakayama K;Nakamura S;Mochizuki A;Gemba C;Aoki R;Dantsuji M;Maki K;Inoue T.;壇辻昌典
• 通讯作者: 壇辻昌典

Responses evoked by electrical stimulation of the brainstem reticular formation in the mylohyoid and hypoglossal motor nerves of an arterially perfused rat preparation

电刺激动脉灌注大鼠制剂的下颌舌骨和舌下运动神经中的脑干网状结构引起的反应

• 发表时间: 2020
• 作者: Ofuji T;Nakayama K;Nakamura S;Mochizuki A;Dantsuji M;Ishiguro M;Yamamoto M;Inoue T
• 通讯作者: Inoue T

小細胞性網様体に存在するPhox2陽性ニューロンの電気生理学的・形態学的解析

小细胞网状结构中 Phox2 阳性神经元的电生理学和形态学分析

• 发表时间: 2020
• 作者: 守谷崇;中山希世美;中村史朗;望月文子;壇辻昌典;井上富雄;野口毅，中村史朗，中山希世美，望月文子，壇辻昌典，井上富雄;梶原里紗，中村史朗，中山希世美，望月文子，壇辻昌典，立川哲史, 飯島毅彦，井上富雄
• 通讯作者: 梶原里紗，中村史朗，中山希世美，望月文子，壇辻昌典，立川哲史, 飯島毅彦，井上富雄