2019 Fiscal Year Research-status Report
ストレス負荷を模した視床下部電気刺激による延髄交感神経中枢の興奮遷延機構の解明
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19K17620
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| Research Institution | National Hospital Organization Murayama Medical Center |
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Principal Investigator |
河野 洋介 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 (00747454)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 循環調節 / 延髄 / 視床下部 / 膜電位イメージング / グリア細胞 / 摘出視床下部脳幹脊髄標本 / 高血圧症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高血圧症は心血管疾患の最大のリスク因子であるが、本態性高血圧発症のメカニズムは明らかでない。身体的あるいは精神的ストレスを受けると血圧上昇・心拍数増加といった循環応答が惹起されるが、ストレス消失後にもこれらの循環応答が遷延する場合には、将来、高血圧を発症するリスクが高まることが報告されている。また、近年、グリア細胞の中枢神経系における新たな役割が明らかになりつつある。しかしながら、ストレスに対する循環調節においてグリア細胞がどのような役割を担っているのかは全く不明である。
研究代表者は摘出視床下部脳幹脊髄標本を用いた膜電位イメージング法により、視床下部背内側核へ電気刺激を与えた際の延髄腹側細胞群の興奮を時空間的に解析することに成功した。視床下部背内側核への電気刺激は、延髄腹側の吻側延髄腹外側野や吻側延髄腹内側野・尾側延髄腹外側野・延髄縫線核といった、延髄腹側循環調節領域における興奮を惹起させることを明らかにし、また、視床下部背内側核におけるテタヌス電気刺激がそれらの延髄腹側循環調節領域における遷延性興奮を惹起することを明らかにした。
神経解剖学的検討では、視床下部背内側核と延髄における結合様式を、順行性トレーサーと逆行性トレーサーを用いて検索した。結果、視床下部背内側核の神経細胞は、延髄腹側の吻側延髄腹外側野や吻側延髄腹内側野・尾側延髄腹外側野・延髄縫線核へ投射していた。また、順行性トレーサーは、チロシンハイドロキシラーゼ陽性神経細胞と近接して検出されており、チロシンハイドロキシラーゼ陽性細胞へ直接投射していることが示唆された。
さらに、循環調節におけるグリア細胞の果たす役割を明らかにするため、グリア細胞の活性を抑制する薬剤を用いた生理学的実験を行い、ストレスに対する循環応答の変化を検討している。
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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
2019年度には、摘出視床下部-脳幹-脊髄標本を用いた膜電イメージング実験により視床下部背内側核への電気刺激を与えた際の延髄細胞群の興奮を時空間的に解析するとともに、テタヌス電気刺激が延髄腹側循環調節領域の遷延性興奮を惹起することを示した。また、視床下部DMHから延髄への神経投射を組織解剖学的解析により検討した。また、現在は主として生理学的実験によるアストロサイトやミクログリアの、ストレスへの循環応答における役割を検討し、すでに一定の見解を得ている。一方で、当初の研究計画にある膜電位イメージング法を用いた薬剤負荷実験は、標本の生存が困難であり、実験方法の大幅な見直しが必要であると考えている。以上より、進捗状況としては『おおむね順調』と考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、生理学的実験の例数を増やし、各グリア細胞が担う循環応答における役割を明らかにすることを目指す。また、膜電位イメージング実験における薬剤負荷試験の方法を再検討し、ストレスに模した視床下部へのテタヌス刺激が延髄交感神経における遷延性興奮を起こすメカニズムの解明を目指す。
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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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