2019 Fiscal Year Research-status Report
新規神経回路解析法を用いたブラキシズムの発症メカニズムの解明
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18K09527
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
望月 文子 昭和大学, 歯学部, 講師 (10453648)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 富雄 昭和大学, 歯学部, 教授 (70184760)
船戸 弘正 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 教授(WPI-IIIS) (90363118)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ブラキシズム / Disc1 / うつ病 / セロトニン / SSRI / 光遺伝学 / 薬理遺伝学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ブラキシズムは歯ぎしりや食いしばりなどの口腔悪習癖の総称で、ストレスや薬剤の服用など、さまざまな因子が複雑に関与して発症する多因子疾患であるが、その発症メカニズムはいまだ不明である。我々は、ブラキシズムの誘発因子の一つで抗うつ薬であるセロトニン再取り込み阻害薬（SSRI）をマウスに投与し、睡眠中、とくにノンレム睡眠中の咀嚼筋の活動性が上昇することを明らかにしたが（Ikawa Y. et al. Neurosci Res, 2016）、強い増強効果は認められなかった。そこで本研究では、①セロトニンの感受性が増強しているうつ病モデルマウスを用いて、ブラキシズムモデルマウスを確立する、②任意のタイミングで脳内のセロトニン神経系の活動を操作できる最新の研究手法を応用し、ブラキシズム発症に関わるセロトニンの役割を生体レベルから細胞レベルまで解明することを目的とする。
2018年度では、さまざまなSSRIのうち、マウスの咀嚼筋、特に咬筋の活動性が上昇するSSRIの特定を試みた。Ikawaらの論文では、野生型マウスにシタロプラムというSSRIを投与したので、今回はシタロプラム以外のSSRIとして、野生型マウスにフロキセチンとパロキセチンをそれぞれ14日間投与し、咬筋の活動性を検討した。さらに2019年度では、フロキセチンあるいはパロキセチンを14日間投与したときの、睡眠・覚醒状態にどのような変化が生じるか検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2018年度では、さまざまなSSRIのうち、野生型マウスの咀嚼筋、特に咬筋の活動性が上昇するSSRIの特定を試みた。Ikawaらの論文で報告したときは、計測環境の制限により、SSRIの1種であるシタロプラムを6日間投与するのが限界であったが、その後、記録系に改良を加えた結果、14日間の長期投与後に生体電気信号を記録することが可能となった。なお、生体電気信号の取得は14日以上記録することが可能であるが、SSRIを充填した浸透圧ポンプをマウスの皮下に留置して投与する持続的投与方法では、実験を行った当時では14日投与することが最長であった。そこで、シタロプラム以外のSSRIとして、野生型マウスにフロキセチンあるいはパロキセチンを14日間投与し、咬筋の活動性を検討したところ、フロキセチンではシタロプラムと同様に、暗期後半と明期前半のノンレム睡眠時に咬筋の活動性が有意に増加したが、パロキセチンではこのような作用は認められなかった。さらに2019年度では、フロキセチンとパロキセチンを14日間投与したときの、睡眠・覚醒状態にどのような変化が生じるか検討した。マウスにフロキセチンあるいはパロキセチンを投与する前（投与0日目）と投与14日目の24時間記録した脳波を解析したところ、フロキセチンもパロキセチンも、一定時間あたりのレム睡眠の持続時間が有意に延長し、レム睡眠の出現回数が減少することがわかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
Disc1遺伝子に点突然変異をもつマウス（Disc1変異マウス）はうつ病を呈し（Clapcote et al. Neuron, 2007：理研バイオリソースセンターよりRBRC06365を導入済）、脳内セロトニン量は減少していた。Disc1変異マウスはセロトニン神経系に異常を生じ、SSRIによって増加したセロトニンの感受性が上昇すると推測される。したがって、Disc1変異マウスにフロキセチンあるいはパロキセチンを投与し、咬筋の活動性が変化するか検討する。この実験系でブラキシズム様の咬筋活動が亢進するモデルマウスが確立出来た場合、アデノ随伴ウイルス（AAV）ベクターを応用した光遺伝学的、または薬理遺伝学的手法を用いて、セロトニン神経系特異的に活性化あるいは不活性化させたとき、咬筋の活動性がどのように変化するか検討することで、ブラキシズムの発症メカニズムを詳細に解析する予定である。
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| Causes of Carryover |
（理由）
2019年度内に理研バイオリソースセンターよりうつ病モデルマウスであるDisc1遺伝子変異マウスを購入し、実験を進めているが、このDisc1遺伝子変異マウスにさまざまなAAVベクターを投与させるために、2020年度にAddgene社などからウイルス溶液を購入することにしたため。
（使用計画）
Disc1変異マウスにフロキセチンあるいはパロキセチンを投与し、さらにAddgene社などから購入するAAVベクターを応用した光遺伝学的、または薬理遺伝学的手法を用いて、セロトニン神経系特異的に活性化あるいは不活性化させる予定である。
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