2019 Fiscal Year Research-status Report
視床下部と呼吸調節：小児視床下部疾患患者における呼吸障害機構解明への基礎的検討
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19K17386
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| Research Institution | National Hospital Organization Murayama Medical Center |
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Principal Investigator |
長谷部 洋平 独立行政法人国立病院機構村山医療センター(臨床研究部), 電気生理学研究室, 共同研究員 (90622374)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 視床下部 / 膜電位イメージング / 摘出間脳-脳幹-脊髄標本 / 先天性中枢性肺胞低換気症候群 / ROHHAD症候群 / 呼吸調節 / 循環調節 / グリア細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
交感神経の高位中枢である視床下部の機能不全をきたす小児疾患としては、PHOX2B遺伝子の変異による先天性中枢性肺胞低換気症候群（congenital central hypoventilation syndrome (CCHS)）があるが、同症候群は低換気を呈することが特徴である。また、ROHHAD症候群も、視床下部の機能不全を特徴とし、肥満、中枢性低換気を呈する小児疾患である。これらの疾患では、ともに視床下部が障害され低換気の症状がみられるが、視床下部の障害が呼吸や循環の調節障害を起こす機序は不明であり、治療法も確立していない。そもそも視床下部が呼吸循環調節機構において果たす役割については、現時点では、十分な解明がなされていない。研究代表者は新生ラットよりの摘出間脳-脳幹-脊髄標本を用いた実験で、視床下部が呼吸促進性の役割を担っていることを示す結果を得たことから、視床下部が呼吸調節機構において重要な役割を果たしているとの仮説を提唱する。本研究は、視床下部の機能不全を呈する小児疾患が呼吸障害を起こす機序を解明することを究極の目的とし、その基礎的検討として、呼吸促進性に働く視床下部の領域、細胞の特定を目指した。2019年度には、新生ラットの摘出間脳-脳幹-脊髄標本を用いた膜電位イメージング実験で、視床下部には呼吸神経出力と同期して活動する領域が存在することを確認しえた。また、視床下部において呼吸循環調節に関与していると想定される領域（PVN、DMH）から延髄において呼吸循環調節を担っていると考えられる領域（RVLM）への神経投射をラットの脳での組織解剖学的解析により確認しえた。さらに視床下部のグリア細胞が循環調節において重要な役割を果たしていることを示しえた。
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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
2019年度には、新生ラットの摘出間脳-脳幹-脊髄標本を用いた膜電位イメージング実験で視床下部には呼吸神経出力と同期して活動する領域が存在することや、視床下部の領域（PVN, DMH）から延髄で呼吸循環調節を担っている領域（RVLM）への神経投射を組織解剖学的解析により確認しえたなど、概ね順調に進行している。さらに、当初の計画では、直接の解析を予定していなかった視床下部のグリア細胞が循環調節において果たす役割についても興味ある知見を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、膜電位イメージング解析実験の例数を増やすとともに、電極法により視床下部で呼吸リズムに同期して活動する細胞の細胞種を同定することを目指す。さらに視床下部の低酸素負荷や細胞機能の障害や電気刺激により誘発される神経興奮が呼吸出力に及ぼす影響を明らかにすることにより、視床下部の機能不全を呈する小児疾患が呼吸循環障害を起こす機序についての基礎的検討を進めていく。視床下部のグリア細胞が呼吸循環調節において果たす役割についてもさらなる解析を進める。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由は、研究代表者の工夫と努力により、支出全般を低く抑えることができたからである。次年度はより多くの実験を行うことにより次年度使用額を有効に活用する予定である。
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Research Products
(5 results)
