1994 Fiscal Year Annual Research Report

プロスタグランジンD_2とE_2による睡眠・覚醒調節の神経回路網の解明

Research Project

Project/Area Number	04404026
Research Institution	Osaka Bioscience Institute
Principal Investigator	早石修財団法人大阪バイオサイエンス研究所, 所長 (40025507)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	大坂寿雅財団法人大阪バイオサイエンス研究所, 第2研究部, 研究員 (30152101) 渡部紀久子財団法人大阪バイオサイエンス研究所, 第2研究部, 研究員 (90211672) 松村人志財団法人大阪バイオサイエンス研究所, 第2研究部, 研究副部長 (50173886)
Keywords	プロスタグランジンD_2 / プロスタグランジンE_2 / 睡眠 / 覚醒 / プロスタグランジンD合成酵素 / クモ膜下腔 / β-トレース / 脳脊髄液
Research Abstract	本申請研究では、プロスタグランジン(PG)による睡眠・覚醒の生理的調節の実行系として、どのような神経回路網が存在するのかを解明しようと試みた。この試みの中で、われわれは当初の予想とは異なった意外な実験結果を次々と得ることができ、睡眠・覚醒調節機構の研究のみならず、今後の神経科学の発展に新しい局面を開きつつあると予想している。脳内に投与されたPGD_2が睡眠を促進し、PGE_2が覚醒を引き起こすことはわれわれは既に繰り返し示してきている。そこで次に、脳内でPGD_2を合成する酵素、すなわちPGD合成酵素の脳内分布について、in situ hybridization や免疫組織化学の手法により検討した。その結果、PGD合成酵素は脳脊髄液を産生している脈絡叢や、脳の表面を覆っているクモ膜、軟膜に豊富に存在していることが明らかになった。さらには、以前から脳脊髄液中でアルブミンに次いで多いタンパク質として知られてきたβ-トレースが実はPGD合成酵素そのものであることが国外の研究グループとわれわれの研究グループとの共同研究で確認された。これらの一連の研究と並行して、PGD_2の睡眠促進に関する作用部位についても、脳内持続微量注入法やマイクロダイアリシスの手法を用いて検討してきた。その結果、いわゆる睡眠中枢とされている視束前野ではなく、より吻側の脳底領域にその作用部位が存在し、当該部位のクモ膜下腔へPGD_2を持続注入すると、生理的に生じ得る最大レベルの睡眠増加が得られることが明らかになった。以上の諸結果は、今日まで一般に考えられてきたシナプスを介したシグナルの伝達からなる機構以外に、脳表における機構といったものも、睡眠・覚醒の調節に関与している可能性を示唆するものである。また、今後さらに脳脊髄液の役割についても、注目していく必要があろう。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Hitoshi Matsumura: "Prostaglandin D_2-sensitive,sleep-promoting zone defined in the ventral surface of the rostral basal forebrain" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 91. 11998-12002 (1994)
[Publications] Toshimasa Osaka: "Noradrenergic inpurts to sleep-related neurons in the preoptic area from the locus coeruleus and the ventrolateral medulla in the rat" Neuroscience Research. 19. 39-50 (1994)
[Publications] Shinsuke Satoh: "Promotion of sleep by prostaglandin D_2 in rats made insomniac by pretreatment with para-chlorophenylalanine" Neuroscience Research. 21. 41-50 (1994)
[Publications] Kikuko Watanabe: "Identification of β-trace as prostaglandin D-synthase" Biochem.Biophys.Res.Commun.203. 1110-1116 (1994)
[Publications] Yoshihiro Urade: "Structural and Functional Significance of Cysteine Residues of Glutathione-independent Prostaglandin D Synthase" Journal of Biological Chemistry. 270. 1422-1428 (1995)
[Publications] Yoshihiro Urade: "Recent advances in research on prostaglandin D,E,and F synthases" J.Lipid Mediators. (in press). (1995)

1994 Fiscal Year Annual Research Report

プロスタグランジンD_2とE_2による睡眠・覚醒調節の神経回路網の解明

Principal Investigator

早石 修 財団法人大阪バイオサイエンス研究所, 所長 (40025507)

Research Products

[Publications] Hitoshi Matsumura: "Prostaglandin D_2-sensitive,sleep-promoting zone defined in the ventral surface of the rostral basal forebrain" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 91. 11998-12002 (1994)

[Publications] Toshimasa Osaka: "Noradrenergic inpurts to sleep-related neurons in the preoptic area from the locus coeruleus and the ventrolateral medulla in the rat" Neuroscience Research. 19. 39-50 (1994)

[Publications] Shinsuke Satoh: "Promotion of sleep by prostaglandin D_2 in rats made insomniac by pretreatment with para-chlorophenylalanine" Neuroscience Research. 21. 41-50 (1994)

[Publications] Kikuko Watanabe: "Identification of β-trace as prostaglandin D-synthase" Biochem.Biophys.Res.Commun.203. 1110-1116 (1994)

[Publications] Yoshihiro Urade: "Structural and Functional Significance of Cysteine Residues of Glutathione-independent Prostaglandin D Synthase" Journal of Biological Chemistry. 270. 1422-1428 (1995)

[Publications] Yoshihiro Urade: "Recent advances in research on prostaglandin D,E,and F synthases" J.Lipid Mediators. (in press). (1995)

早石修財団法人大阪バイオサイエンス研究所, 所長 (40025507)