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MITSUI Retsu

    Graduate School of Medical Sciences Department of Cell Physiology　Lecturer
Contact： mitsuimed.nagoya-cu.ac.jp
Last Updated :2024/04/10

Researcher Information

Degree

  • PhD（University of Shizuoka）

URL

J-Global ID

Research Interests

  • autonomic nervous system   vascular smooth muscle   smooth muscle   

Research Areas

  • Life sciences / Physiology

Academic & Professional Experience

  • 2016 - Today  Nagoya City University Graduate School of Medical Sciences
  • 2011 - 2016  Nagoya City University Graduate School of Medical Sciences
  • 2008 - 2011  Graduate School of Human Sciences, Waseda University
  • 2006 - 2008  Nihon University School of Dentistry at Matsudo
  • 2005 - 2006  Graduate School of Nutritional and Environmental Sciences, University of Shizuoka

Education

  •        - 2005  University of Shizuoka  Graduate School of Nutritional and Environmental Sciences  Doctoral course
  •        - 2002  Waseda University  Graduate School of Human Sciences  Master's course
  •        - 2000  Waseda University  School of Human Sciences

Association Memberships

  • The Japan Society of Smooth Muscle Research   The Physiological Society of Japan   The Japanese Association of Anatomists   

Published Papers

Books etc

Awards & Honors

  • 2018/08 日本平滑筋学会 日本平滑筋学会第4回白鳥常男賞
     
    受賞者: 三井 烈

Research Grants & Projects

  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    Date (from‐to) : 2020/04 -2023/03 
    Author : 橋谷 光; 西川 信之; 中森 裕之; 三井 烈
     
    蓄尿期における、膀胱収縮に起因する求心性神経活動を記録する実験系を開始した。麻酔下ラットで、片側の骨盤神経を近位端で切断して求心性神経活動を記録し、遠心性神経の関与を調べるため、対側骨盤神経を維持ないし切断した。対側切断例においては、膀胱平滑筋の自発活動に由来する一過性膀胱内圧上昇(TPRs)に対応して求心性神経活動の上昇を認め、いずれもL型カルシウムチャネル阻害薬（ニフェジピン）静注により抑制された。対側維持例では、特に蓄尿相後半で大きなTPRsと対応する求心性神経活動を認め、アトロピン静注により大きなTPRsのみ抑制されて、対側切断例と同様の内圧および神経活動が残存した。膀胱平滑筋の進展により放出される内因性弛緩物質である副甲状腺ホルモン関連蛋白 (PTHrP)の静注により、対側神経の維持／切断に関わらず、TPRsと対応する求心性活動が抑制された。蛍光免疫染色では、PTHrP受容体は膀胱平滑筋と血管平滑筋には発現しているが、神経線維には発現していなかった。PTHrPは、蓄尿期に低レベルの遠心性副交感神経作用がある状態でも膀胱平滑筋の収縮を抑制し、収縮に起因する求心性神経活動を抑制することが示された。 尿道の平滑筋・粘膜層および横紋筋層の血流を担う細動脈における神経性収縮制御を、ラットおよびマウスを用いて検討した。尿道細動脈の神経性収縮は交感神経により生じたが、ノルアドレナリン（アルファ受容体）ではなくATP（P2X受容体）が主要な役割を担っていた。神経性収縮は神経性一酸化窒素（NO）合成阻害により増強した。アルファ受容体刺激により収縮を生じた状態では神経性の弛緩を認め、神経性NO合成阻では抑制されなかったが非選択的NO産生阻害により強く抑制され、CGRP受容体阻害では弛緩の後半相が抑制された。神経性弛緩には血管内皮細胞におけるNO産生が重要な役割を担っていることが示唆された。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    Date (from‐to) : 2020/04 -2023/03 
    Author : 福田 裕康; 橋谷 光; 中森 裕之; 三井 烈
     
    骨粗鬆症の指標である骨密度の変化を検討するため、若年期で骨粗鬆症を発症するモデルとして性成熟していない3週齢と老年期で骨粗鬆症を発症するモデルとして性成熟した6カ月齢で卵巣摘出したモルモットを用いた。結果、6カ月以上で性成熟したモルモットで卵巣摘出術を行った場合、その後6カ月以上で脛骨で有意な骨密度の低下を観察することができた。卵巣摘出したモルモット脛骨の骨密度の変化は、骨全体を測定して骨塩量・骨密度を測定したのち長軸方向に全長20分割して検討したところ骨幹端部で骨密度の低下を観察した。また、マイクロCTによる骨構造の解析からも骨粗鬆症を確認できた。しかしながら、これらの結果から研究に用いるモルモットは一年以上の飼育が必要であることがわかり、そのため十分な数を確保することができなかった。 一方、骨粗鬆症における骨代謝異常の背景には、骨組織における代謝と血流の不均衡が存在することが示唆されることから、骨組織の血流を担う栄養動脈の収縮制御機構を検討した。雌モルモット脛骨栄養動脈の神経性収縮は、交感神経および5-HT作動性血管収縮神経によって調節されていることを報告した。さらにいずれの神経においても伝達物質として5-HTが機能しうることが示唆されたため、外因性のセロトニンとの関係について明らかにした。低濃度の外因性5-HT投与は神経性収縮を増大させたが、グアニチジン存在下では神経性収縮の増大を認めず減弱させた。このことは外因性のセロトニンが交感神経に取り込まれ収縮を増大させ、5-HT作動性血管収縮神経には負のフィードバックがおこり神経性収縮を減弱させたことを示唆し、5-HTによる血管収縮制御が雌における骨代謝に重要な役割を果たしていることを示した。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    Date (from‐to) : 2019/04 -2023/03 
    Author : 三井 烈
     
    過敏性腸症候群（IBS）は、ストレスにより増悪することが知られている。IBS患者では物理的・心理的ストレス負荷時の直腸粘膜血流の減少反応が、健常者と比べて長引くという直腸血管制御異常も示されている。本課題では、はじめに直腸粘膜下細動脈や直腸毛細血管の制御機構について検討する。これらの知見をもとにして、IBS様の病態を呈するとされるストレスモデルラットにおける、直腸血管制御の変容について検討する予定である。 本年度は、ラット直腸粘膜下細動脈の一酸化窒素（NO）含有神経（以下NO神経と記す）による制御を明らかにした。直腸粘膜下層標本に経壁神経刺激（EFS）を負荷すると、細動脈で交感神経性収縮が生じるが、細動脈に投射するNO神経がこの交感神経性収縮を抑制していることが、薬理学的および免疫組織化学的検討により明らかとなった。NO神経は過度の細動脈収縮を抑え、直腸粘膜血流を維持するのに重要なはたらきをしていると考えられた。 直腸毛細血管に関しては、周皮細胞（ぺリサイト）の細胞内カルシウムイメージングが可能であるNG2-GCaMPマウスを用いた。直腸粘膜の毛細血管ペリサイトでは、周期的で自発的な細胞内Ca2+上昇がみられた。このペリサイトの機能維持にプロスタグランジンの内因性放出が寄与していることも、徐々に明らかとなってきており、今後重点的に検討する。また、毛細血管ペリサイトの自発Ca2+上昇が、直前の細動脈へ伝わる様子も観察された。このことから、直腸毛細血管ペリサイトはペースメーカーとして機能し、毛細血管前細動脈の周期的な自発収縮を惹起することで粘膜虚血を防ぐはたらきを持つと推察された。
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2017/04 -2021/03 
    Author : Hashitani Hikaru
     
    Contractile properties of muscularis mucosae (MM), the predominant contractile element in the bladder mucosa, was compared with those of detrusor smooth muscle (DSM). MM develops vigorous spontaneous phasic contractions arising from bursting action potential firing but modestly responds to the excitatory, cholinergic innervation, suggesting that it play its major role during storage rather than voiding phase. Unlike DSM lacking inhibitory innervation, MM receives the inhibitory nitrergic innervation. MM also exhibits a much greater sensitivity to angiotensin II (ATII) than DSM that could well sense circulating concentration of ATII, suggesting that MM is the predominant target of contractile actions of ATII in the bladder. The MM contractility appears to be diminished by as yet unidentified substance released from the urothelium. The contractile properties of MM could be a novel therapeutic target in the treatment of overactive bladder.
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2016/04 -2018/03 
    Author : Mitsui Retsu
     
    The mural cells (vascular smooth muscle cells and pericytes) of rectal arterioles periodically exhibited synchronous, spontaneous rise in intracellular Ca2+ concentration. These spontaneous Ca2+ transients depended on Ca2+ release from endoplasmic reticulum Ca2+ store and subsequent Ca2+-activated Cl- channel opening-mediated Cl- efflux which are expected to cause membrane depolarisation. The depolarisation appeared to be large enough to electrically couple the mural cells connected via gap junctions. Subsequent Ca2+ influxes through T-type (TVDCCs) and L-type (LVDCCs) voltage-dependent Ca2+ channels underlay ‘synchronous’ spontaneous Ca2+ transients among the mural cells. The openings of TVDCCs and LVDCCs increased Ca2+ transient frequency and duration, respectively. The synchronous spontaneous Ca2+ transients in the mural cells may underlie the spontaneous constrictions of arterioles to prevent the rectum from ischemic damage during the prolonged wall distension by faecal pellets.
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2014/04 -2017/03 
    Author : MITSUI Retsu
     
    The venular mural cells (vascular smooth muscle cells and pericytes) connected each other via gap junctions in the stomach periodically exhibited synchronous, spontaneous rise in intracellular Ca2+ concentration followed by the rhythmic spontaneous constrictions of venules. These activities depended on both spontaneous Ca2+ release from intracellular Ca2+ store and L-type Ca2+ channel-mediated Ca2+ influx. Although endothelial nitric oxide (NO) potentially inhibited spontaneous constrictions, the cGMP degrading enzyme phosphodiesterase 5 (PDE5) continuously inhibited NO-cGMP signalling in mural cells to maintain spontaneous constrictions. The spontaneous constrictions may prevent blood stagnation during prolonged gastric wall distension by ingested food. On the other hand, a sympathetic nerve-mediated sustained venular constriction may be important for acutely draining blood from the gastrointestinal tract to other organs such as the heart and brain during exercise or haemorrhage.
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2014/04 -2017/03 
    Author : HASHITANI HIkaru
     
    Role of intrinsic relaxation mechanisms of the bladder in regulating spontaneous contractility was investigated in smooth muscles of detrusor and muscularis mucosae. PTHrP, an endogenous muscle relaxant released from detrusor upon bladder wall distension, had a more pronounced inhibitory effects on spontaneous contractions of detrusor than those of muscularis mucosae. TRPV4, a Ca2+-permeable stretch-activated cation channels expressed in both detrusor and muscularis mucosae. Ca2+ influx through TRPV4 appears to activate BK channels to suppress spontaneous contractions, and thus a functional coupling of TRPV4 with BK channels may act as a self-limiting mechanism for bladder contractility. SK channel openers prolonged the after-hyperpolarization in both detrusor and muscularis mucosae, indicating the SK channels expression in not only PDGFRα (+) cells but also detrusor. Upregulation of these intrinsic relaxation mechanisms may result in underactive bladder.
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2011 -2012 
    Author : HASHITANI HIKARU; TAKANO Hiromichi; MITSUI Retsu
     
    Mural cells in bladder suburothelial venules exhibit spontaneous Ca2+ transients arising from IP3-mediated Ca2+ release from sarcoendoplasmic reticulum. Electrical coupling depending on the regenerative nature of L-type Ca2+ channels play a critical role in maintaining intercellular synchrony amongst mural cells. Spontaneous venular constrictions contribute to active drainage of tissue metabolites, and appear to be regulated by sympathetic innervations as well as bioactive substances released from urothelium and detrusor smooth muscle. Mural cells in suburothelial microvasculature consist of NG2(-)/alphaSMA(+) venular mural cells, NG2(+)/alphaSMA(-) capillary pericytes and NG2(+)/alphaSMA(+) arteriolar smooth muscle cells, suggesting that the origin or process of differentiation of venular mural cells may be distinct from that of mural cells in capillary or arteriole.
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2010 -2012 
    Author : HASHITANI Hikaru; SUZUKI Hikaru; KUBOTA Yasue; KOHRI Kenjiro; MITSUI Retsu; KOMURO Terumasa
     
    Perinuclear mitochondria in interstitial cells may regulate endoplasmic reticulum Ca^<2+> release by buffering Ca^<2+> within microdomains between both organelles, and play a dominant role in the spatial regulation of Ca^<2+> wave generation. Pericytes in bladder suburothelium generate spontaneous Ca^<2+> transients and associatedcontractions relying on cytosolic Ca^<2+> oscillator and voltage-dependent synchrony, and thus may function as active drainage machinery of tissue metabolites.

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