全身麻酔薬による睡眠障害とＤ体アミノ酸代謝との関連解析

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K20060
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 渡邊 真理子 東海大学, 医学部, 助教 (60609220)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 全身麻酔薬 / 脳内時計遺伝子 / ケタミン / NMDA受容体 / D-アラニン

Outline of Annual Research Achievements

全身麻酔薬(プロポフォール、デクスメデトミジン)が脳内時計遺伝子発現を変化させることが報告されている。NMDA受容体拮抗薬のケタミンはNREM睡眠を減少しREM睡眠を増加させ、睡眠を変調することが知られている。近年、NMDA受容体内在性リガンドであるD-アラニンが睡眠のリズムに作用することが示された。本研究では、D-アラニン代謝関連酵素遺伝子の改変動物などを用いて、D-アラニン代謝、時計遺伝子発現変化、全身麻酔薬による睡眠障害との関連性を明らかにすることを目的とした。D-アラニン定量法は、これまでに蛍光検出器を用いた解析法が主に用いられてきたが、申請者は超高感度検出器である電気化学検出器を用いてfmol単位でD-アラニンの選択的に検出する系を開発することが出来た。本研究ではモデル動物としてDアミノ酸酸化酵素欠損マウスを用いて解析した。Dアミノ酸酸化酵素はD-アラニンを含むD体アミノ酸を基質としてケト酸と過酸化水素を発生する。概日リズムを統括する背内側視交叉上核のD-アラニン量を測定した結果、Dアミノ酸酸化酵素欠損マウスは野生型に比べて有意にD-アラニン量が高いことを明らかにした。本結果によりDアミノ酸酸化酵素欠損マウスは全身麻酔薬による睡眠障害解析モデルとして用いることが出来ることが期待された。次年度では、Dアミノ酸酸化酵素欠損マウス、野生型マウスを用いてNMDA受容体拮抗薬による睡眠の変調作用に対する作用を解析する予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

概日リズムを統括する背内側視交叉上核のD-アラニン量を測定した結果、Dアミノ酸酸化酵素欠損マウスは野生型に比べて有意にD-アラニン量が高いことを明らかにした。

Strategy for Future Research Activity

Dアミノ酸酸化酵素欠損マウス、野生型マウスを用いてNMDA受容体拮抗薬による睡眠の変調作用に対する作用を解析する予定である。

Causes of Carryover

Dアミノ酸酸化酵素欠損マウスの系統維持が困難であったため、当初の予定よりも解析が遅れてしまったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

Dアミノ酸酸化酵素欠損マウスの系統維持に使用する