分子生物学的技術を用いた環境適応反応の解析技術の開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09557006
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 堀 哲郎 九州大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (00022814)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武 幸子 九州大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (80253425) ; 高木 厚司 九州大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (30243934) ; 片渕 俊彦 九州大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (80177401)
• Keywords: c-fos / アンチセンスオリゴDNA / 暑熱暴露 / IFN-α / IL-1β / 視床下部 / 老化 / リアルタイムRT-PCR

Research Abstract

本研究の目的は、環境適応反応の機序を解析する新しい方法を開発するために、次の2点を解析することである。(1)環境適応反応のうち、体温調節、発熱、痛覚修飾などの発現に伴う脳内のimmediate early gene(IEG)であるc-fosやサイトカインの発現およびそれらタンパク産生産生動態を解析する。(2)特定の脳内部位で、特定の信号物質産生やその受容体、細胞内情報伝達を遺伝子レベルで、修飾変化させるアンチセンスオリゴDNA法の生体内応用を開発し、IEGや上記のサイトカイン遺伝子発現を脳内の特定部位で欠損させた時、上記の環境適応反応発現にどのような影響を及ぼすかを調べ、これらの物質の生理的役割を明らかにする。
本年度は、以下の4点を明らかにした。(1)ラットを暑熱(33℃)、または寒冷(4℃)環境下に1時間暴露し、c-fosやサイトカインのmRNAをリアルタイム・キャピラリーRT-PCR法で定量すると、c-fosmRNAは、寒冷暴露時の、視索前野(MPO)、外側野(LHA)、および腹内側核(VMH)の増加が著明であった。CRFmRNAは、暑熱暴露時のMPOと室傍核(PVN)、寒冷暴露時のMPO、LHAで著明に増加した。TRHmRNAは、寒冷暴露時のc-fosmRNAの変化と類似していた。(2)暑熱暴露によって、視床下部のIL-1βmRNAは減少したが、IFN-αmRNAは増加した。IL-6およびTNF-αmRNAは変化しなかった。(3)MPOにc-fosのアンチセンスオリゴDNAを注入すると、c-fosmRNA量はむしろ増加した。これは、FOS蛋白によるc-fosmRNAの転写に対する自己抑制が阻害されたためと考えられた。また、アンチセンスオリゴDNAによって、暑熱暴露時のIFN-αmRNAの発現が抑制された。(4)暑熱暴露による体温上昇は、若年群と老化群で差はなかった。暑熱暴露によって、若年群のIL-1βmRNAは、大脳皮質、小脳、および海馬で室温(23℃)群と差はなく、COX-2mRNAは、減少する傾向があった。一方、老化群ではIL-1βとCOX-2mRNAが暑熱暴露によって有意に増加した。また、老化群は、室内でも若年群と比較してIL-1βおよびCOX-2mRNAが増加していた。

Research Products

• [Publications] 片渕俊彦: "ストレスと免疫系"感染炎症免疫. 28(2). 106-115 (1998)
• [Publications] Kamikawa,H.: "Hyperalgesic response to noxious stimulation in genetically polydipsic mice."Brain Research. 846. 171-176 (1999)
• [Publications] 李学良: "OLETFラットの学習障害と[AIa]16-aFGF(1-29)による改善"OLETFラット研究会記録集. 最終巻. 101-104 (1999)
• [Publications] Li,A-J: "Protective effect of acidic fibroblast growth factor against ischemia-induced learning and memory deficits in two tasks in gerdils."Physiol.& Behav.. 66(4). 577-583 (1999)
• [Publications] Hosoi,M: "Prostaglandin E2 has antinociceptive effect through EP1 receptor in ventromedial hypothalamus in rats."Pain. 82. 221-227 (1999)
• [Publications] Araishi,K: "Loss of the sarcoglycan complex and sarcospan leads to muscular dystrophy in β-sarcoglycan-deficient mice."Human Molecular Genetics. 8. 1589-1598 (1999)
• [Publications] Kamikawa,H: "Hyperalgesic response to noxious stimulation in genetically polydipsic mice"Brain Res.. 846. 171-176 (1999)
• [Publications] 堀 哲郎: "神経・内分泌・免疫連関"アレルギー・免疫. 6. 52-61 (1999)
• [Publications] 堀 哲郎: "脳・免疫系連関に関する最近の進歩(討論)"中枢神経懇話会記録. 9. 1-18 (1999)
• [Publications] 堀 哲郎: "情動と免疫"Clinical Neuroscience. 48(7). 772-775 (1999)
• [Publications] Hori,T.: "Evidence for th einvolvement of AV3V in the circulation IL-β-to-brain communication."Journal of Thermal Biology. 25. 29-33 (2000)
• [Publications] Hori,T.: "Hypothalamic mechanisms of pain modulatory actions of cytokines and prostaglandin E2."Ann.N.Y.Acad.Sci.. (2000)
• [Publications] 堀 哲郎: "サイトカインと神経伝達物質"日本薬理学会誌. 115. 209-218 (2000)
• [Publications] 堀 哲郎: "無意識の世界が感情をつくる"ゑれきてる. 75(印刷中). (2000)
• [Publications] 片渕俊彦: "インターフェロン -その研究の歩みと臨床応用への可能性"ライフサイエンス. 211 (1998)
• [Publications] 片渕俊彦: "免疫学から見た神経系と神経疾患"日本医学館. 374 (1999)
• [Publications] 堀 哲郎: "麻酔生理学"真興交易医書出版. 388 (1999)
• [Publications] Takaki,A: "Control Mechanisms of Stress and Emotion:NeuroendocrineーBased Studies"Elsevier Science B.V. 359 (1999)
• [Publications] 堀 哲郎: "サイトカインと疾患"羊土社(印刷中). (2000)
• [Publications] Katafuchi,T.: "Thermotherapy:Principles and PracticeーApplications in Neoplasia,Inflammation,and pain-"SpringerーVerlag Tokyo Inc.(印刷中). (2000)
• [Publications] Hori,T.: "Psychoneuroimmunology"Academic Press Inc.(印刷中). (2000)
• [Publications] Hori,T.: "Pain and Neuroimmune Interactions"Kluwer Academic/Plenum Press(印刷中). (2000)
• [Publications] Aon,S.: "Thermotherapy:Principle and PracticeーApplication and neoplasia,Inflamーmation,and Pain."SpringerーVerlag(印刷中). (2000)
• [Publications] Hori,T.: "Thermotherapy:Principle and PracticeーApplication and neoplasia,Inflamーmation,and Pain."SpringerーVerlag(印刷中). (2000)