呼吸調節機構における摂食・睡眠関連ペプチドの役割に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14570533
• Research Institution: Asahikawa Medical College
• Principal Investigator: 中野 均 旭川医科大学, 医学部, 助手 (40221452)
• Keywords: 肥満 / オレキシン / 呼吸調節 / 代謝 / 脳脊髄液

Research Abstract

【目的】オレキシンは摂食行動や覚醒・睡眠を制御する神経ペプチドであり,睡眠呼吸障害との関連について近年注目されている。しかし、オレキシンに呼吸刺激作用があるか否かについては明らかではない。そこで、安静呼吸、代謝、呼吸の化学感受性に与えるオレキシンの影響について遺伝的肥満を示すZuckerラットを用いて検討した。
【方法】16週齢のZuckerラットの肥満群(平均体重765g)と正常発育群(平均体重420g)10匹ずつを用いた。自発呼吸下に麻酔深度を維持するために腹腔内にウレタンを投与した。また、定位脳固定装置を用いて側脳室内にポリエチレン製カテーテルを留置し、オレキシンや人工脳脊髄液(CSF)注入用のマイクロシリンダーを接続した。ラットを容積3.5lのアクリル製チャンバーに挿入し、ボディプレチスモグラフ法で換気諸量を、吸入気と排出気のO_2およびCO_2濃度差から酸素消費量と炭酸ガス産生量を求めた。側脳室内に留置したカテーテルよりCSFを10μl注入し,呼吸が安定していることを確認し,9%CO_2ガスを2分間吸入しコントロールの高炭酸ガス換気応答(HCVR)を観察した。その後呼吸が再度安定したところで,オレキシンA10μgを投与し,90分間安静換気を観察した後に、高炭酸ガス換気応答を施行した。
【結果】正常発育群では,オレキシン投与後で,体温,呼吸数,分時換気量,換気・酸素当量がコントロールに比べ有意に増大したが,VO_2,VCO_2は大きく変化しなかった。HCVRはオレキシン投与後で増大傾向を認めた。一方、肥満群でも分時換気量,換気・酸素当量がコントロールに比べ有意に増大し、VO_2,VCO_2は大きく変化しなかった。
【考察】オレキシンは安静時の呼吸を刺激する作用を有し,呼吸の中枢化学感受性にも影響を与える可能性が示唆された。また、この作用はレプチン受容体を介することなく発揮されることが示唆された。