2020 Fiscal Year Research-status Report

アナパイレキシア(能動的な低体温）における熱産生抑制機構

Research Project

Project/Area Number	17K08583
Research Institution	National Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition
Principal Investigator	大坂寿雅国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 国立健康・栄養研究所食品保健機能研究部, 客員研究員 (30152101)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2022-03-31
Keywords	プロスタグランジンE2 / 発熱 / 終板器官周囲部 / ラット / 酸素消費率
Outline of Annual Research Achievements	発熱の開始や維持には視床下部視索前野の終板器官周囲部にあるPGE2受容体を介することが、最も重要な共通ステップであり、解熱および発熱抑制もこの部位のPGE2受容体が重要な役割を果たしていると一般に理解されている。本研究では、ラットをウレタンとクロラロースの混合液で麻酔し、この部位にガラスピペットを用いてPGE2を420 fmol注入した。これによりベースラインの熱産生率に比べて1.5倍以上の大きさの熱産生反応が誘起された脳部位において発熱に関与するPGE2受容体サブタイプ（EP1, EP2, EP3, EP4）を同定する目的で下記の実験を行った。 EP3受容体作動薬スルプロストンを投与すると熱産生反応が誘起され、EP3受容体拮抗薬L-789106をPGE2投与の5分前に投与しておくと、その後のPGE2による熱産生反応の大きさは有意に減弱した。L-789106は10%DMSOに溶解して投与したが、L-789106を含まない10%DMSOのみの前投与ではPGE2による熱産生反応に影響しなかった。EP4受容体作動薬であるリベンプロストを投与しても熱産生反応が起きた。EP4受容体拮抗薬であるONO-AE3-208をPGE2投与の前に投与しておくと、その後のPGE2による熱産生反応の大きさは顕著に減弱した。EP1受容体作動薬であるイロプロストを投与すると微弱ではあるが有意な熱産生反応が誘起された。一方、EP1受容体拮抗薬であるAH6809を前投与してもPGE2による反応に影響しなかった。イロプロストはEP1 およびプロスタサイクリン受容体に高親和性ではあるが、EP3とEP4受容体にも親和性があるので、イロプロストの作用はこれらの受容体を介している可能性がある。EP2受容体作動薬であるブタプロストを投与しても熱産生に影響しなかった。これらの結果からはEP4とEP3受容体の両方がPGE2による熱産生反応およびその抑制に関わることが示差さられた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason コロナ禍によって緊急事態宣言がなされ、そのため出勤抑制を要請されたので実験的研究を行う日数が予定よりも大幅に減少した。また、本研究で行っているような終板器官およびその周囲部に先端径20ミクロン程度の大きさの三連ガラスピペットを用いてフェムトモルレベルのPGE2やその受容体拮抗薬をピコモルレベルで同一部位に投与した実験はこれまで報告されておらず、投与する物質、量とタイミングを決めるのに手間取った。また、EP1およびEP2受容体拮抗薬であるAH6809は溶解度が0.1mM程度と低く、現在までに得られている結果が偽陰性の恐れがあり、他の拮抗薬や作動薬の作用を調べる必要がある。
Strategy for Future Research Activity	EP1受容体拮抗薬であるONO-8130やEP1受容体作動薬であるイロプロスト注入による熱産生率への影響を明らかにする。L-798106とは別のEP3受容体拮抗薬であるL-826266の作用を調べる。 PGE2は様々な原因に由来する発熱の最終の共通機構と一般的に理解されているが、より自然な発熱現象においても、それを介するPGE2受容体サブタイプが同一であるか否かを明らかにするために、大腸菌の細胞壁に由来する発熱物質であるリポ多糖類を静脈内投与したときの発熱反応について、EP3とEP4受容体拮抗薬を終板器官周囲部に前投与しておいたときの反応を溶媒と前投与時の発熱反応と比較することにより明らかにする。
Causes of Carryover	コロナ禍によって緊急事態宣言がなされ、そのため出勤抑制を要請されたために実験的研究を行う日数が予定よりも大幅に減少したため。また、PGE2の受容体サブタイプに特異的な作動薬や拮抗薬の選定や溶解法の決定に手間取ったが、ようやく適切と思われる薬物や溶解法を決めることができたので、これらを購入して動物実験を行う費用として次年度に繰り越すこととしたため。