2020 Fiscal Year Research-status Report
麻酔薬により脳内の概日時計複合体はどのように攪乱され、修正されるのか
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19K09335
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| Research Institution | International University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
飯島 典生 国際医療福祉大学, 保健医療学部, 教授 (00285248)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浜田 俊幸 国際医療福祉大学, 薬学部, 准教授 (20360208)
山口 剛史 国際医療福祉大学, 保健医療学部, 助教 (50726510)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 吸入麻酔 / 概日リズム / Per2 / 視交叉上核 / 第四王室脈絡叢 / 側脳室脈絡叢 / 松果体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
吸入麻酔薬sevofluraneにより視交叉上核(SCN)の時計遺伝子Per2は可逆的に発現が抑制される。培養SCNへの麻酔 (ex vivo麻酔)はPer2発現抑制の後、発現リズムの位相変化を起こすが、ラット個体への麻酔処置(in vivo麻酔)では位相変化は起こらない。この矛盾の解決のために、麻酔処理後にSCN以外からの働きかけにより概日時計位相の修正がなされる可能性を検討した。(１)Per2::Lucトランスジェニックラットから様々な時刻にSCN、第四脳室脈絡叢(CP4V)、側脳室脈絡叢(CPLV),松果体(PG)の培養を行い、培養を調整する時刻によりPer2発現リズムの位相に有意な差異を認めた。(２)各時刻で培養調整した組織の位相をコントロールとして、6時間のsevoflurane麻酔したラットから各組織を培養し (in vivo麻酔 ex vivoモニタリング)、Per2発現リズムの位相変化を検討した。SCNではコントロールとの間に位相に有意差はなかったが、CP4V, CPLV, PGは培養調整の時刻によっては、コントロールと麻酔処理との間に有意な差を見つけることができた。
以上の結果より以下の事が明らかとなった。1. sevofluraneはCP4V、CPLV、PGの概日リズムの位相変化を引き起こす。この変化は各組織内において自律的には修正されない。2. 培養SCNでは位相変化が認められなかったことから、SCN組織内に、sevofluraneによるPer2発現リズムのかく乱を補正する能力が備わっていることが推測される。3. 培養SCNへのex vivo麻酔とは反応が異なることから、SCNはsevofluraneを感知する機構は持っているが、in vivoにおいては、sevofluraneはSCNに直接作用していない可能性がある。
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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
今年度行ったin vivo麻酔ex vivoモニタリングの結果(概要に記載）により、当初計画したin vivoモニタリングシステムの開発が必ずしも必要でなくなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までの研究は、「in vivoにおいては、sevofluraneはSCNに直接作用していない可能性」を示唆している。具体的にはsevofluraneはSCN以外の領域で感受され、その影響によりSCNのPer2発現が抑制されると推察される。SCNに投射が知られている領域で、Sevofluraneによりニューロン賦活マーカーcFosが発現する領域の検討を、トレーサー実験及びニューロンマーカーの多重染色により現在進めている。
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| Causes of Carryover |
今年度の研究結果により必ずしもin vivoモニタリングシステムの製作の必要がなくなり(概要に記載)、代わりにトレーサー実験、多重組織染色実験の必要が生じた。
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