Elucidation of the effect of physical exercise on visceral sensation and its molecular mechanism

阐明体育锻炼对内脏感觉的影响及其分子机制

• 批准号: 21K19729
• 负责人: 宮井 和政
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University (2022)Osaka Prefecture University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19729/
• 关键词: 内臓感覚; 排泄器官; 内因性カンナビノイド; アデノシン三リン酸; 有酸素運動; 運動負荷

加齢やストレスによって生じる排泄器官の内臓感覚の異常（尿意・便意の異常や内臓痛）の改善は、QOLの向上や健康寿命の延伸のために重要である。排泄器官の内臓感覚は、排泄物の貯留により伸展した膀胱や直腸の上皮から分泌されるATPが内臓感覚神経を興奮させることで生じる。本研究では、膀胱および直腸上皮からのATP分泌に対する有酸素運動の効果と、運動によって産生が増加することが知られている内因性カンナビノイド経路の関与を検討することを目的とした。2022年度の本研究では、内因性カンナビノイド受容体CB1とCB2、および内因性カンナビノイド代謝酵素である脂肪酸アミド加水分解酵素（FAAH）とモノアシルグリセロールリパーゼ（MAGL）の4種の阻害薬が、運動負荷を与えない条件で生理的伸展刺激に応じた膀胱・直腸上皮からのATP分泌に与える影響を前年度に引き続き精査した。前年度には直腸において内因性カンナビノイドによる抑制効果を示す傾向が認められたものの、最終的に各阻害薬は有意な効果を示すには至らず、運動負荷による内因性カンナビノイド産生増加がない状態では生理的伸展刺激に応じたATP分泌に関与しないことが示唆された。一方、トレッドミルによる中程度強度（最大酸素摂取量55%相当）の有酸素運動は、生理的伸展刺激に応じた膀胱からのATP分泌を運動直後に有意に抑制すること、直腸からのATP分泌については運動直後だけでなく運動翌日にも有意に抑制することを見出した。有酸素運動負荷は、粘膜上皮からのATP分泌を減少させることで、膀胱や直腸といった管腔臓器の内臓感覚過敏を抑制できる可能性が示唆された。

The improvement of QOL and the extension of healthy life span are important for the improvement of abnormal internal sensation of excretory organs (urine, feces and abnormal internal pain). The secretion of ATP from the epithelium of the urinary bladder and rectum is stimulated by the secretion of endogenous hormones. The purpose of this study is to investigate the effects of ATP secretion in the urinary bladder and rectal epithelium, the increase in the production of ATP, and the intrinsic factors in the development of ATP. In 2022, this study examined four kinds of inhibitors, namely, endogenous factors, receptor CB1 and CB2, endogenous factors, metabolic enzymes, fatty acid hydrolysis enzyme (FAAH), exercise load, and physiological stretching stimulation, ATP secretion in bladder and rectal epithelium, and the effects of exercise load on ATP secretion in previous years. In the past year, the internal factors in the rectum, the inhibition effect, the final inhibition effect, the internal factors in the exercise load, the increase in the physiological stretch stimulation, the ATP secretion, and the inhibition effect. In one case, moderate intensity (equivalent to 55% of the maximum acid content) of acid exercise, physiological stretching stimulation, ATP secretion of the bladder, intentional inhibition of ATP secretion after exercise, and intentional inhibition of ATP secretion after exercise. The possibility of inhibition of endogenous hypersensitivity in the bladder and rectum is indicated by the reduction of ATP secretion in the mucosal epithelium due to acid exercise load.