消化管における飲水感知メカニズムを解明－生体内イメージングによる神経活動のリアルタイム観察－

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2022年1月27日研究成果

飲水量を調整し、体液恒常性を維持することは、生物が生きる上で必要不可欠です。飲水後に消化管内で浸透圧変化が感知されることで、脳内の飲水促進ニューロンが抑制され、飲水抑制が起こることが示唆されてきましたが、そのメカニズムは長らく不明でした。新潟大学大学院医歯学総合研究科口腔生化学分野の市木貴子助教（研究当時：カリフォルニア工科大学岡勇輝教授研究室・博士研究員）らの研究グループは、マウスを用いたin vivoイメージング（注1）実験を用いて、消化管を制御する迷走神経の感覚神経節（注2）をリアルタイムに観察することで、腸管内の水による低浸透圧刺激に特異的に反応する神経群を見出しました。さらに、この低浸透圧感知には、肝門脈（注3）が消化管ホルモンを介して、主要な働きをしていることを明らかにしました。本研究成果は、2022年1月26日（英国時間）に英国科学誌「Nature」にオンライン公開されました。

本研究成果のポイント

• 消化管を支配する迷走神経あるいは脊髄神経の求心性感覚神経節のマウスin vivoイメージングの実験系を確立し、リアルタイムでの神経活動記録を可能とした。　
• in vivoイメージングを用いて、消化管への水による低浸透圧刺激に特異的に反応する神経群を見出した。
• 消化管における飲水後の低浸透圧感知には、肝門脈が主要な働きをしていることを明らかにした。

用語解説

（注1）in vivoイメージング・・・生体内でのイメージング
（注2）感覚神経節・・・末梢神経系からの感覚刺激を中枢に伝達する感覚ニューロンの神経細胞体が集合している部分。
（注3）肝門脈・・・消化管と肝臓を繋ぐ血管。腸管から吸収された水分、栄養素は、上腸間膜静脈を経由してすべて肝門脈へ集められる。

研究内容の詳細

消化管における飲水感知メカニズムを解明－生体内イメージングによる神経活動のリアルタイム観察－（PDF：765KB）

論文情報

【掲載誌】Nature
【論文タイトル】Sensory representation and detection mechanisms of gut osmolality change
【著者】Takako Ichiki, Tongtong Wang, Ann Kennedy, Allan-Hermann Pool, Haruka Ebisu, David J. Anderson and Yuki Oka
【doi】10.1038/s41586-021-04359-5

本件に関するお問い合わせ先

広報室
E-mail　pr-office@adm.niigata-u.ac.jp