2023 Fiscal Year Research-status Report
Identification and elucidation of neural circuits causing hypertension associated with obstructive sleep apnea
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22K11752
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
横田 茂文 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 准教授 (50294369)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
濱 徳行 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 助教 (60422010)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 閉塞性睡眠時無呼吸症 / 低酸素 / 孤束核 / Fos / 延髄腹外側部 / マウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、閉塞性睡眠時無呼吸症に起因する高血圧の発症機構を解明することを目的とした。
閉塞性睡眠時無呼吸症のモデルとなる低酸素暴露は、延髄孤束核のニューロンを活性化し、Fosを発現させる。また、これまでの知見によって、孤束核ニューロンは１５のサブクラスターに分類されることが明らかとなっている。そこで、低酸素暴露によって活性化するニューロンのサブクラスター分類を行った。まず、孤束核のグルタミン酸作動性（興奮性）ニューロンのサブクラスターを同定し、それらの空間的分布を解析した。in situ hybridization法と免疫組織化学を併用し、サブクラスターに特有の発現mRNAとタンパクを検出すると、１２のサブクラスター特有の分布が認められた。この方法に、低酸素刺激（８％、３０分）を与えたマウスのFosの検出を加え、活性化したニューロンの分類を行うと、ほぼすべてのFos発現ニューロンが１２のサブクラスターに分類された。この解析により、低酸素応答を引き起こす脳内回路のスタートニューロンの同定ができたと考える。また、これらの解析と同時に、閉塞性睡眠時無呼吸症モデルマウスの作成を行っている。６日間の連続８％低酸素暴露後に血圧を経時的に４週間にわたって計測したが変化は認められなかった。そこで、閉塞性睡眠時無呼吸のモデルとなる間欠性低酸素刺激を明期に２０日間与える方法に変更し、同様に経時的に血圧を計測すると、暴露翌日は血圧が低下し、その後４週間にわたって血圧の上昇が認められた。現在、これらの血圧変化した際に活性化したニューロンの同定を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
血圧に変化を生じるために必要な間欠性低酸素暴露期間が３週間と長く、その後の血圧計測が４週以上にわたっているため、実験自体に時間がかかる。また、１度に作成できるモデルマウスは数匹と数が少ない。期間の長い実験を繰り返す必要があるため、当初の予定に遅延が生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
閉塞性睡眠時無呼吸症のモデルマウスを作成し、血圧変動に関わる活性化ニューロンの同定を行う。その際に、血圧調節に関わる延髄腹外側部のみではなく結合腕傍核も解析し、目的達成を行う。
孤束核ニューロンの分類により関連するニューロンが明らかとなったので、特徴となる遺伝子を改変したマウスの導入を検討し、低酸素応答を担う脳内神経回路の解明を目指す。
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| Causes of Carryover |
初年度は動物実験施設の改修工事により閉塞性睡眠時無呼吸症モデルマウスの作製ができなかったために開始時期が遅れた。また、閉塞性睡眠時無呼吸症モデルマウスの作製において、当初の計画より間欠性低酸素暴露の期間が長く必要であることが分かり、実験に遅延が生じたため。
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