2021 Fiscal Year Research-status Report
ストレス性高血圧の発症と運動による予防・改善効果に関わる扁桃体STAT3の役割
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19K11449
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
和気 秀文 順天堂大学, スポーツ健康科学部, 教授 (50274957)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
グホ サビン 国際基督教大学, 教養学部, 准教授 (30453179)
山中 航 順天堂大学, スポーツ健康科学部, 助教 (40551479)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 高血圧 / 扁桃体 / STAT3 / ストレス / 運動 / siRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
精神的ストレスは高血圧発症を促し、脳卒中や心不全のリスクを高める。従ってストレスコントロールは極めて重要であり、その一手段として定期的な運動を行 うことが推奨されている。しかしストレスによる高血圧の発症や運動による予防効果の機序は不明である。ストレス応答に関わる主な脳部位は扁桃体であり、扁桃体は血圧調節機能を有する。申請者は慢性ストレスは扁桃体における転写因子STAT3遺伝子発現を抑制すること、また扁桃体STAT3遺伝子の発現量と血圧値の間に高い相関性があることを明らかにした。本研究はSTAT3の扁桃体内発現局在や血圧調節などの生理機能を明らかにし、ストレスによる高血圧発症と運動による予防効果の機序解明を目指す。2021年度は前年度に引き続き、in vivo-jet PEIによるSTAT3-siRNA、またはコントロールsiRNAをラットの扁桃体に導入した際の循環動態をテレメトリーシステムを用いて計測し、統計解析に必要なn数の確保に努めた。さらに、圧脈波形を用いた心拍変動解析による交感神経・副交感神経活動指数ならびに自発性圧受容器反射感度を解析した。その結果、STAT3-siRNAを扁桃体中心核へ導入してから3日後に安静時動脈圧の上昇を認めたが、心拍数、心臓交感神経及び副交感神経活動の指標、動脈圧受容器心臓反射の感度には有意な変化を認めなかった。これらの結果から、扁桃体STAT3は血管支配性交感神経系の賦活化を介して血管抵抗ならびに動脈圧を上昇させること、この際には動脈圧受容器反射感度の変化を伴わないこと、すなわち当該反射のリセッティングにより血圧が上昇していることが示唆された。さらに免疫組織化学的手法により、扁桃体中心核から血圧調節中枢の一つである延髄孤束核への神経投射、および運動による当該経路の賦活化も確認された。
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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
2021年度は、昨年度に引き続き、siRNAを用いた生理機能実験を中心に行う研究計画を立てていた。特に、in vivo-jet PEIを用いてSTAT3遺伝子のsiRNA、およびコントロールsiRNAを扁桃体へ導入した際の循環動態について、テレメトリーシステムを用いて計測すること、さらに、圧脈波形からの心拍変動解析による交感神経・副交感神経活動指数ならびに自発性圧受容器反射感度を解析すること、そして、自律神経機能の解析を行うために必要なn数を得ることを目標としていたが、結果として当初の予定通りに実験を遂行することができた。以上に加えて、免疫組織化学的手法により、扁桃体中心核から血圧調節中枢の一つである延髄孤束核への神経投射、および運動による当該経路の賦活化も確認されたことから、総じて「おおむね順調に進展してい る」と評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度は、扁桃体STAT3が急性自律神経応答に関与しているかどうか調べるために、STAT3-siRNAまたは、コントロールsiRNAを扁桃体へ導入した際の拘束ストレス負荷等に対する循環応答ならびに自律神経調節機能について評価する。さらに、慢性ストレスに対する運動習慣の効果と扁桃体STAT3の関係について調べるために、慢性拘束ストレスおよび運動習慣を課したラットの扁桃体RNAを抽出し、リアルタイムPCRにより、STAT3遺伝子発現ならびにNR3C1遺伝子発現への影響について調べる。そしてこれまでの研究成果をまとめ、英文論文として発表する。
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| Causes of Carryover |
参加した学会全てがオンライン開催となったため、旅費等の出張費を使用しなかった。また、当該年度は、データ解析等に研究補助を必要としなかったため、人件費等を使用しなかった。以上の理由で次年度使用額が生じたが、今後はオンサイトでの学会開催も増える見通しであり、また、最終年度としてデータ整理・解析、論文作成などで研究補助が必要となるため、発生した差額を使用する予定である。
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