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

点击翻译按钮获取中文摘要

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。