Glymphatic systemを介した睡眠障害を伴う認知機能障害の改善効果

• Project/Area Number: 20K16478
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 51020:Cognitive and brain science-related
• Research Institution: Fukuoka University
• Principal Investigator: 長尾 昌紀 福岡大学, 公私立大学の部局等, ポスト・ドクター (70806372)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: 脳血管認知症 / 睡眠障害 / アストロサイト / 脳血管性認知症 / Glymphatic system

Outline of Research at the Start

初年度は脳血管性認知症（VaD）モデルラットの空間記憶障害に対するglymphatic system促進薬の効果を検討する。また次年度にはVaDモデルラットの睡眠障害に対するglymphatic system促進薬の効果を検討する。最終年度はglymphatic system促進薬によるVaDモデルラットの空間記憶障害や睡眠障害への改善機序を海馬領域のアポトーシス誘発因子やGABA作動性神経に着目して検討する。

Outline of Annual Research Achievements

脳血管認知症（VaD）では睡眠障害が頻発し、認知機能の進行を惹起させることから、適切な睡眠障害の治療が認知症の進行抑制に期待される。アストロサイトは認知機能や睡眠の調節、GABAの代謝、脳内不要物質の排泄機構（glymphatic system）などを担っているため、VaDの睡眠障害がアストロサイトのglymphatic system異常やGABA代謝異常を誘発し、認知機能障害の進行に繋がっている可能性がある。本研究では、VaDモデルラットの行動変化に対する睡眠促進薬の効果をglymphatic systemに着目して検討している。前年度はglymphatic system促進薬であるmedetomidine (MED)がVaDモデルラットの空間記憶障害を改善する可能性があり、その機序には海馬のアポトーシス実行因子cleaved caspase-3を抑制する事が考えられた。本年度は睡眠移行時の紡錘波出現に関与し、GABA作動性神経からなる視床毛様核において、cleaved caspase-3およびGABA合成酵素のGAD65、GAD67の蛋白発現量を検討した。その結果、VaDモデルラットはGAD67発現の減少傾向を示し、MED群はこれに対する変化を示さなかった。またcleaved caspase-3とGAD65発現量は全ての群間で変化を示さなかった。従って、VaDモデルラットでは視床網様核におけるGABAの合成が減少しており、これが同モデルラットの睡眠障害の誘発機序の一つと考えられた。またMEDはGAD67の減少に対する改善を示さなかったため、空間記憶障害の改善にはGABA合成系ではなく海馬アポトーシス抑制による機序が示唆された。しかしながら、MEDの視床網様核のGABA合成酵素と海馬アポトーシスとの関係性については、実験が不十分であるため更なる検討が必要である。