運動ストレス時の脳の覚醒と抗重力筋の機能維持に及ぼすオレキシンの役割

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14380007
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 征矢 英昭 筑波大学, 運動生化学, 助教授 (50221346)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 櫻井 武 筑波大学, 基礎医学系, 助教授 (60251055) ; 木塚 朝博 筑波大学, 体育科学系, 講師 (30323281) ; 本多 和樹 東京医科歯科大学, 生体材料工学研, 助教授 (70173656)
• Keywords: 運動ストレス / オレキシン / 脳の覚醒 / ストレス反応抗 / 抗重筋 / 筋緊張

Research Abstract

本研究の最終目的は運動時のオレキシンが脳幹の青斑核の刺激を介してストレス反応や循環応答を調節するだけでなく,下位の脊髄を刺激し,特に抗重力筋のトヌスの維持や筋組成の維持に貢献しているかどうかを検討することを目的としている.今回はその第一歩として,遊泳ストレス時のストレス反応をまず検証し,さらに,筋の形態的な特性について,オレキシン脱落マウス(OXTG)を用いて検討した.明らかにすることを目的とする.その際,遺伝子導入によるオレキシン脱落マウスを用いて検討した.オレキシンの脱落は生後の週齢の進行に伴い顕著になるが,自発的な運動量が低下する傾向がみられた.これは輪回し回転ケージでみられた最初の知見である.OXTGの脳の活性をみる上で,まずストレス反応を調べた.OXTGマウスならびに正常マウスを30分間遊泳させ,その際のストレス反応について血中コルチコステロンならびに,ストレス原因因子である視床下部CRH(コルチコトロピン放出因子)の遺伝子発現から検討した.遊泳ストレス(これは予めトレーニングをしていない)は,コルチコステロンの分泌応答ならびにCRHの応答には影響を与えなかった.果たしてこれが走運動でも起こるかどうかは現在検討中である.次にOXTGマウスの後肢筋(ヒラメ筋,足底筋,腓腹筋,長内転筋など)を調べた.その結果,視床下部内のオレキシン脱落が顕著になる10週齢以降のマウスにおいて,抗重力筋(ヒラメ筋,長内転筋)のうち,長内転筋の有意な相対筋重量(体重当たり)の低下傾向がみられた.しかし,この筋におけるミオシン重鎖の組成には影響を与えなかった.これらの結果は,成熟期のオレキシンの欠損により,情動反応を伴うストレス反応には差はみられないが,筋緊張の維持機構に何らかの障害がでる可能性を示唆する.次年度では,実際に走運動ストレスモデルを用いて,脳の活性化の度合いをさらに詳しく検討する.

Research Products

• [Publications] Wada, K-I, Katsuta S., Soya, H: "A further evidence for minor role of myonuclear number in the determination of myofiber cytoplasmic mass in intact mature mice"Jpn.J.Physiol. (in press). (2002)
• [Publications] Wada, K-I, Takahashi, H., katsuta, S., Soya, H.: "No decrease in myonuclear number after long-term denervation in mature mice. Am.J.Physiol.Cell Physiol.283 : C484-C488,2002"Am.J.Physiol.Cell Physiol.. 283. C484-C488 (2002)
• [Publications] Izumi, R.他(H.Soyaは11人中最終著者): "Basic technological development for drop-tower experiments on vertebrate"Proceedings of Drop Days 2002 in Japan, International Workshop on short-term experiments under strongly reduced gravity conditions. 247-252 (2002)
• [Publications] 征矢英昭, 大岩奈青: "アロスタシスからみた運動ストレスと内分泌,日本運動生理学会,運動生理学シリーズ,4,竹宮隆, 下光輝一編著,杏林書院,156-170"杏林書院. 156-170 (2001)