2020 Fiscal Year Research-status Report
A study in the temperature-sensitive system of the brain by the analysis of pathophysiology of febrile seizure
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19K06956
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
野村 貞宏 山口大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (20343296)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森山 博史 山口大学, 医学部附属病院, 助教 (40816633)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | febrile seizure / TRP / GABA / active potential |
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| Outline of Annual Research Achievements |
熱性けいれんの機序を解明するという目的で研究を行っている。我々の仮説は、温度感受性チャネルであるTRPファミリーが十分な機能を発揮しない個体において熱性けいれんを起こしやすいということである。TRPチャネルの中から、てんかん発作の制御に重要で我々が以前から取り組んでいるTRPM8チャネルが熱性けいれんに及ぼす影響を本年は調べた。
TRPM8KOマウスは体温が上昇しやすく、43度のheat pad上で温めた場合、Wild typeマウスの直腸温が40度に達した時、TRPM8KOマウスの直腸温は42度になった。一方けいれん閾値は低く、Wild typeでは体温が33度から38度に上昇した時に初めて発作が起こったのに対し、TRPM8KOマウスでは33度から36度に上昇しただけで発作を起こし始めた。
これらの発作が随意運動かてんかん発作かを鑑別するために、両者の脳波を測定した。Wild type, TRPM8KOマウスのいずれも、体動が激しくなった時は脳波異常も見られたことから、この運動は温熱の苦痛による逃避動作等ではなく、てんかん発作であることが確認できた。通常帯域の脳波測定と合わせて、脳波の高周波成分であるHigh frequency oscillationも測定した。Wild typeではFirst rippleが少なく、TRPM8KOマウスでは多かった。
以上の結果からTRPM8が欠損すると熱性けいれんが起こりやすい、いいかえるとTRPM8チャネルは熱性けいれんを抑制しているということが判明した。
TRPM8チャネルは体温よりも低温で作用を発揮するチャネルである。このTRPM8チャネルが高温の時に作用を発揮する理由はまだ解明できていない。TRPM8チャネルの持つ温度感受性以外の作用が機能している可能性も考慮に入れ、研究を進める必要がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
熱性けいれんの発生機序を調べるためにTRPV1チャネル、TRPV2チャネルの作動薬、拮抗薬を用いた研究を行う予定だったが、できていない。
その代わり、TRPM8チャネルに関する実験は進んでいるので、遅れは大きくはない。
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| Strategy for Future Research Activity |
TRPM8KOマウスを用いて、熱性けいれんが起こりやすくなる機序を解明する。体温を上昇させつつ興奮性神経伝達物質Glutamateの細胞外濃度を測定する。これをWild typeマウスとTRPM8KOマウスで比較する。TRPM8チャネルによるGlutamate放出抑制が高体温時には障害されると考えており、TRPM8チャネルが欠損することで、平熱時においても高熱と同じような脳環境にさらされることが原因と推測される。
TRPM8による熱性けいれんの機序が解明されたら、TRPV1チャネルまたはTRPV2チャネルの欠損したノックアウトマウスを用いて、heat pad での熱刺激に対する体温上昇の程度をWild typeマウスと比較する。ついで、体温上昇時の発作発生率、発作発生閾値、異常脳波の差、High frequency oscillationの差を比較する。予想される結果としてはTRPV1KOまたはTRPV2KOマウスでは体温が上昇しやすく、平熱に近い体温でもけいれん発作を起こしやすく、脳波異常やFirst rippleも発生しやすい。これが証明できれば、高温時に機能を発揮するTRPV1, V2チャネルが発熱時にはGlutamate放出を抑制し、発作を起こしにくくしていることと、一方発熱時に発作を起こしやすいマウスはTRPV1またはTRPV2チャネルに何らかの異常があり、発作を抑制できないことという仮説が現実的なものとなる。
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| Causes of Carryover |
購入したい物品があったが、残額が端数のため購入できなかった。
来年度予算と合わせて購入する予定である。
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