呼吸循環連関に関与する脳内ネットワークの解明：本態性高血圧の原因とは？

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K08171
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 小金澤 禎史 筑波大学, 医学医療系, 助教 (80431691)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 循環中枢 / 高血圧 / 交感神経 / 呼吸中枢

Outline of Annual Research Achievements

心臓・血管運動を支配する交感神経活動の先天的な異常亢進は、恒常的な心機能亢進と抵抗血管収縮による神経性高血圧をもたらす可能性が示唆されているが、その脳内メカニズムの詳細はブラックボックスとして扱われている。そこで、本研究課題では、交感神経活動にみられる呼吸性リズムに着目し、呼吸中枢と循環中枢の間のニューロンネットワークを詳細に解析し、なぜ、交感神経活動の異常亢進による神経性高血圧がもたらされるのかについて、その本態を解明することを目的とした。その結果、正常ラットおよび高血圧ラットのいずれの場合でも、吻側延髄腹外側部（RVLM）に存在する交感神経プレモーターニューロンは、呼吸中枢より呼吸相依存的な抑制性および興奮性のシナプス入力を受けていることが明らかとなった。また、高血圧ラットでは正常ラットと比較して、交感神経プレモーターニューロンへの呼吸中枢からの抑制性入力に起因する吸息相にみられる過分極成分が減弱していることが明らかとなった。さらに、この過分極成分の減弱は、交感神経プレモーターニューロンへの興奮性入力の亢進が主な原因であり、高血圧ラットではより多くの交感神経プレモーターニューロンが呼吸中枢からのより多くの興奮性入力を受けていることが明らかとなった。このことにより、交感神経プレモーターニューロンへの興奮性入力の増加が高血圧ラットにみられる交感神経活動の亢進を引き起こしている可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

循環調節中枢ニューロンに対する呼吸中枢からの入力様式に関して、前年度の知見をもとに、より詳細に解析することに成功したため。

Strategy for Future Research Activity

前年度までの実験結果を基に、循環中枢ニューロンに対する呼吸中枢からの入力の機能的特徴をさらに詳細に明らかにするとともに、その形態的特徴についての解析を行う。
また、正常ラットおよび高血圧ラットにおいて、それまでに呼吸性交感神経活動の亢進との関連性が類推されたRVLMニューロンへの呼吸中枢からのシナプス入力を薬理学的に修飾することにより、血圧および交感神経活動がどのように変化するかを確認する。