環境ストレスにおける中枢性カルシウム代謝調節機構の役割

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10470017
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 粟生 修司 九州大学, 医学部, 助教授 (40150908)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堀 哲郎 九州大学, 医学部, 教授 (00022814) ; 高木 厚司 九州大学, 医学部, 助手 (30243934) ; 武 幸子 九州大学, 医学部, 助手 (80253425)
• Keywords: 中枢性カルシウム調節機構 / ストレス性低カルシウム血症 / 視床下部 / ノルアドレナリン / インターロイキン-1β / 血小板活性化因子 / オレキシン

Research Abstract

目的) 環境ストレスで誘発される低カルシウム(Ca)血症の中枢機序とその信号分子を解明し、中枢カルシウム低下機構及びCa低下因子の生理学的意義を明らかにすることを目的に、本年度は1)ストレス応答の中枢メディエーターとしてのカテコラミン-サイトカインネットワークの解析、2)Ca低下信号分子の候補であるオレキシン及びコレシストキニンの生理作用を、神経行動学的に検討した。
結果) 1. カテコラミン-サイトカインネットワークの解析:1)ストレス時に中枢および末梢の広範な領域でノルアドレナリンの放出が促進するが、拘束ストレス誘発性低Ca血症はノルアドレナリンα受容体遮断薬のフェノキシベンザミンの腹腔内投与で抑制された。2)拘束ストレス時に腸管や肝臓でリポポリサッカライド(LPS)およびインターロイキン(IL)-6が増加した。その反応の少なくとも一部にノルアドレナリン系が関与した。3)拘束ストレス時に胃で血小板活性化因子(PAF)が増加するが、PAFは非常に強力な末梢Ca低下因子であった。4)拘束ストレス時に前頭前野でノルアドレナリンの放出が著明に促進し、また前頭前野や視床下部でインターロイキン-1β(IL-1β)mRNAの発現が亢進した。5)ノルアドレナリン放出に及ぼすインターロイキン-1β(IL-1β)の局所作用を調べると、IL-lβの前頭前野局所投与はグルタミン酸の放出促進を介してノルアドレナリン放出を2相性に促進し、第2相の反応にはプロスタノイドおよび一酸化窒素(NO)も関与していることが明らかになった。
2. Ca低下因子の生理学的意義:中枢性Ca低下因子の候補としてTRH、オレキシンならびにコレシストキニン(CCK)が想定されている。オレキシンは活動性を促進し、モリス水迷路による空間学習を阻害した。コレシストキニン受容体Aノックアウトラットもモリス水迷路による空間学習が阻害されていることを見い出しており、Ca代謝調節系との機能連関を解析中である。

Research Products

• [Publications] Kamikawa,H.: "IL-1β increases norepinephrine level in rat frontal cortex: involvement of prostanoids, NO and glutamate." Am.J.Physiol.275. 803-810 (1998)
• [Publications] Hori,T: "Pain modulatory actions of cytokines and PGE2 in the brain." Ann.New York Acad.Sci.840. 269-281 (1998)
• [Publications] Karadi,Z.: "Complex functional attributes of amygdaloid gustatory neurons in the rhesus monkey." Ann.New York Acad.Sci.855. 488-492 (1998)
• [Publications] Hori,T.: "Cell biology and the functions of thermosensitive neurons in the brain. in Brain Function in Hot Environment: Basic and Clinical Perspectives." Progress in Brain Research. 115. 9-23 (1998)
• [Publications] Li,A.-J.: "A single pre-training glucose injection induces memory facilitation in rodents performing various tasks: contribution of acidic fibroblast growth factor." Neuroscience. 85. 785-794 (1998)
• [Publications] Oka,K.: "PGE2 receptor subtype EP1 antagonist may inhibit central interleukin-1β-induced fever in rats." Am.J.Physiol.275. 1762-1765 (1998)
• [Publications] 粟生 修司: "情動の脳科学" 心療内科. 2. 429-434 (1998)
• [Publications] 粟生 修司: "摂食行動の基礎" 心身医学. 39. 99-109 (1998)
• [Publications] 堀 哲郎: "脳・免疫系連関に関する最近の進歩" 老年精神医学雑誌. 9・11. 1381-1392 (1998)
• [Publications] 堀 哲郎: "神経系内分泌系と免疫系との相互作用" 免疫・Immunology Frontier. 8・6. 333-341 (1998)
• [Publications] 粟生修司: "食欲のしくみ" 婦人之友. 92. 104-109 (1998)
• [Publications] 粟生修司: "ここまでわかった食欲不振の病態生理." Journal of Integrated Medicine(JIM). 8. 638-641 (1998)
• [Publications] Takaki,A.: "Brain and Biodefence" Japan Scientific Societies Press, 248 (1998)
• [Publications] 粟生修司: "摂食障害" 日本評論社, 156 (1998)
• [Publications] Li,A,-J.: "Brain and Biodefence" Japan Scientific Societies Press, 248 (1998)
• [Publications] Oka,T.: "Cytokines and Pain" Birkhaeuser Publishing Ltd,Basel, 225 (1998)