2006 Fiscal Year Annual Research Report
睡眠と腸管機能:腸神経系における睡眠関連ペプチドの役割に関する細胞生理学的研究
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17605004
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
片山 芳文 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (20014144)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平井 恵二 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教授 (70156628)
本多 和樹 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教授 (70173656)
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| Keywords | 睡眠・覚醒 / 腸管機能 / 腸神経系 / オレキシン / グレリン / モチリン / ニューロペプチドY / 電気生理学 |
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| Research Abstract |
睡眠に関連する神経ペプチドを用いて、睡眠行動と摂食行動との接点を探索し、見極めることが最終目標である。本研究では、初年度に引き続いて脳・腸ペプチドであるオレキシンやグレリン、モチリン、ニューロペプチドY(NPY)、PACAPなどの腸神経系における作用を電気生理学的に解析し、同時にこれらペプチドの睡眠・覚醒中枢への作用を検討した。
モルモット回腸のアウエルバッハ神経叢のニューロンから細胞内記録を行った。本年度は、モチリンとグレリンを用いた実験を継続してデータを追加し、更にNPY及びNPY関連ペプチド、PACAPについても検討した。先ずモチリンによる脱分極を確認し、モチリンに似た構造のグレリンで脱分極と過分極がそれぞれ約30%のニューロンで惹起され、また、同一のニューロンに対する両ペプチドの作用は必ずしも一致しないことを明らかにした。NPYやPACAPでも脱分極作用が観察された。モチリンやグレリンなど本年度検討したペプチドは全てアセチルコリンやATPに対する感受性に影響することなくfast EPSPsを抑制し、いずれも、シナプス前終末に作用して、fast EPSPsの伝達物質の放出を抑制すると結論した。
モルモット盲腸のマイスナー神経羊のニューロンでもオレキシンとPACAPは脱分極を発生した、fast EPSPsについては、オレキシンは促進、PACAPは逆に抑制した。
幼若ラットから分離培養した脊髄後根神経節のニューロンにホールセルパッチクランプ法を適応して-60mVに膜電位固定した状態でオレキシンをパフで作用させると、約100pAの内向き電流が測定された。一次感覚ニューロンの細胞体がオレキシン感受性を示すことが確認された。
ラットにおいて、オレキシンはオレキシン受容体2型を介してノンレム及びレム睡眠を抑制し、強い覚醒効果を示した。ラット腹腔内にNPYのY_2受容体アゴニストを投与するとノンレム睡眠が増加し覚醒が抑えられ、同時に摂食が減少した。グレリンとモチリンをラットの脳室内に持続投与した時の睡眠・覚醒パターン及び摂食行動のパターンへ及ぼす影響の解析は本年度開始したもので結論には至らず、更に共同研究者が継続してデータを集積・検討する。
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