中枢性疲労発生のメカニズムに関する研究

• Project/Area Number: 04J00974
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Food science
• Research Institution: Kyoto University
• Research Fellow: 松村 成暢 京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 中枢性疲労 / 運動 / サイトカイン / 視床下部

Research Abstract

当研究室では運動により脳内でTGF-βが増大し、これが疲労感の発生に寄与することを明らかにしてきた。しかし、運動以外にもヒトは疲労を感じることはある。そこで、今回感染による疲労感の発生にTGF-βが関与するかを検討した。
感染モデルは合成二本鎖RNA(Poly I:C)を腹腔内に投与して作製した。Poly I:C投与によりラットは自発行動量を著しく減少させた。このとき脳脊髄液中の活性型TGF-β濃度をTGF-β応答性プロモーターを利用したルシフェラーゼレポーターアッセイにより定量したところ、Poly I:C投与壱時間後からTGF-βの増大がみられた。しかし、血中のTGF-β濃度に変化はみられなかった。また、血中の炎症性サイトカインはPolyI:C投与2時間後に上昇がみられたことから脳内のTGF-βはPolyI:C投与により誘導された炎症性サイトカインにより活性化されたのではないことが示唆された。
次に、PolyI:C投与により活性化されたTGF-βの生理学的意義を検討するために、PolyI:C投与と同時に脳内に抗TGF-β抗体を投与しTGF-βの活性を阻害して検討をおこなった。抗TGF-β抗体投与により、PolyI:Cにより引き起こされる自発行動量の減少を抑制することはできなかった。しかし、抗TGF-β抗体投与により発熱が部分的ではあるが抑制された。
抗TGF-β抗体投与によりPolyI:Cにより引き起こされる疲労感を抑制することができなかった原因として、抗体の量(力価)が十分でなかった可能性が考えられる。また、感染時の疲労感には様々な因子が関与していると考えられる。そのためTGF-βを阻害するだけでは十分ではなかったものと思われる。また、発熱も同様に様々な因子が関与していることが明らかとなっており、これも抗TGF-β抗体投与により発熱が完全に抑制することができなかった要因であると思われる。
今回の実験によりTGF-βが感染時の発熱に関与する可能性が示唆された。TGF-βは抗炎症性サイトカインの一つであるが、発熱を引き起こすとされるのは炎症性のものである。つまり、TGF-βは感染時には炎症性サイトカインとして働いているという可能性が新たに示唆された。