| Project/Area Number |
18790533
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Respiratory organ internal medicine
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
中村 晃 千葉大, 医学(系)研究科(研究院), 助手 (40343090)
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| Project Period (FY) |
2006 – 2007
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2007)
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| Budget Amount *help |
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
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| Keywords | オレキシン / 呼吸調節 / 睡眠時無呼吸 / 乳幼児突然死症候群 / 高二酸化炭素 / 低酸素 / 覚醒・睡眠状態 / ノックアウトマウス |
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| Research Abstract |
【目的】呼吸は覚醒時に最大で睡眠時に低下する。よく知られた呼吸におけるこの「睡眠覚醒状態依存性」は睡眠時無呼吸や乳幼児突然死症候群(SIDS)といった睡眠時に特異的に発症する呼吸調節異常の病態メカニズムの根幹に関与していると考えられる。これを解明する事が本研究の目的である。
【方法】呼吸増弾作用を持つ神経伝達物質であるオレキシンを欠損したマ.ウスを用いて、オレキシンの呼吸増強作角が睡眠・覚醒リズムに依存しているか否かを検討した。具体的には、睡眠覚醒状態を同定するために脳波・筋電図記録用電極を予め埋め込んでおいたマウスを用いて、無麻酔無拘束状態で脳波・筋電図と呼吸とをボデイープレチスモ法にて長時間連続記録した。測定装置内には室内気、高二酸化炭素ガス、低酸素ガスのいずれかを導入し、呼吸化学反射に関して検討した。記録は覚醒運動期、覚醒安静期、徐波睡眠期、REM睡眼期に分類して解析した。
【結果】オレキシンノックアウトマウスと正常野生型マウスとを比較すると、無刺激の覚醇安静期には分時換気量に有意差を見いださなかった。また、睡眠時の高二酸化炭素ガス吸入による呼吸増加反応も正常であったが、覚醒時の高二酸化炭素ガス吸入によや呼吸増加反応が特異的に減弱していた。低酸素ガスによる呼吸反射はいずれの状態でも正常であった。さらに、睡眠時無呼吸の頻度が、いずれのガス環境下でも有意に増加していた。
【考察】高二酸化炭素ガスによる呼吸反射は、オンキシン以外の伝達物質によってその基本が司られており、覚醒期にはオレキシンによる増強作用が加わるものと考えられた。一方オレキシン1は睡眠時にも機能しており、その作用は無呼吸を抑制する方向に働く、と考えられた。オレキシンの補充は、睡眠時無呼吸の治療やSIDSの予防になるのではないかと予想される。
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