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プロスタグランジンD_2とE_2による睡眠・覚醒調節の神経回路網の解明

研究課題

研究課題/領域番号 04404026
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 医化学一般
研究機関(財)大阪バイオサイエンス研究所

研究代表者

早石 修  財団法人大阪バイオサイエンス研究所, 所長 (40025507)

研究分担者 大坂 寿雅  財団法人大阪バイオサイエンス研究所, 第2研究九部, 研究員 (30152101)
渡部 紀久子  財団法人大阪バイオサイエンス研究所, 第2研究部, 研究員 (90211672)
松村 人志  財団法人大阪バイオサイエンス研究所, 第2研究部, 研究副部長 (50173886)
研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
28,000千円 (直接経費: 28,000千円)
1994年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1993年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1992年度: 20,000千円 (直接経費: 20,000千円)
キーワードプロスタグランジンD_2 / プロスタグランジンE_2 / 睡眠 / 覚醒 / プロスタグランジンD合成酵素 / クモ膜下腔 / β-トレース / 脳脊髄液 / プロスタグランジン / ニューロン / 軟膜 / マイクロダイアリシス / 脈絡叢 / 神経回路網 / 視束前野 / セロトニン
研究概要

脳内に投与されたPGD_2が睡眠を促進し、PGE_2が覚醒を引き起こすことをわれわれは繰り返し示してきた。本申請研究は、このようなプロスタグランジン(PG)による睡眠・覚醒調節の実行系として、どのような神経回路網が存在するのかを解明すべく企画された。ところが本研究の過程で、当初の予想とは異なった結果が次々と得られ、本研究は意外な展開をみせた。脳内でPGD_2を合成する酵素、すなわちPGD合成酵素の脳内分布について、in situ hybridizationや免疫組織化学の手法により検討したところ、PGD合成酵素は脳脊髄液を産生している脈絡叢や、脳の表面を覆っているクモ膜、軟膜に豊富に存在していることが明らかになった。さらには、以前から脳脊髄液中でアルブミンに次いで多いタンパク質として知られてきたβ-トレースが実はPGD合成酵素そのものであることが国外の研究グループとの共同研究で確認された。これらの一連の研究と並行して、PGD_2の睡眠促進に関する作用部位についても、脳内持続微量注入法やマイクロダイアリシスの手法を用いて検討してきた。その結果は、いわゆる睡眠中枢とされている視束前野ではなく、より吻側の脳底領域にその作用部位が存在することを示していた。すなわち、当該部位のクモ膜下腔へPGD_2を持続注入すると、生理的に生じ得る最大レベルの睡眠増加が得られたのである。以上の諸結果は、今日まで一般に考えられてきたシナプスを介したシグナルの伝達からなる機構以外に、脳表におけるなんらかの生理機能の調節機構といったものが存在し、睡眠・覚醒の調節に関与している可能性を示唆するものである。さらに脳脊髄液の役割についても、今後注目していく必要があることを示唆している。本研究の成果は、睡眠・覚醒調節機構のみならず、神経科学全般の研究の今後の発展に、新しい局面を開くものと考えている。

報告書

(4件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] Yoshihiro Urade: "Structural and functional significance of cysteine residues of glutathione-independent prostaglandin D synthase." J Biol Chem. 270. 1422-1428 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Osamu Hayashi: "Tryptophan,oxygen,and sleep." Annu Rev Biochem. 63. 1-24 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hitoshi Matsumura: "Prostaglandin D_2-sensitive, sleep-promoting zone defined in the ventral surface of the rostral basal forebrain." Proc Natl Acad Sci USA. 91. 11998-12002 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kikuko Watanabe: "Identification of β-trace as prostaglandin D synthase." Biochem Biophys Res Commun. 203. 1110-1116 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinsuke Satoh: "Promotion of sleep by prostaglandin D_2 in rats made insomniac by pretreatment with para-chlorophenylalanine." Neurosci Res. 21. 41-50 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Urade: "Dominant expression of mRNA for prostaglandin D synthase in leptomeninges,choroid plexus,and oligodendrocytes of the adult rat brain." Proc Natl Acad Sci USA. 90. 9070-9074 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Urade, Toshiki Nakata, Naomi Eguchi, Minami Kikuchi, Hiromi Kimura, Hiroyuki Toh, Osamu Hayaishi: "Structural and functional significance of cysteine residues of glutathione-independent prostaglandin D synthase." J Biol Chem. 270. 1422-1428 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Osamu Hayaishi: "Tryptophan, oxygen, and sleep" Annu Rev Biochem. 63. 1-24 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hitoshi Matsumura, Tomoko Nakajima, Toshimasa Osaka, Shinsuke Satoh, Kumiko Kawase, Etsuko Kubo, Sachi Sri Kantha, Keiko Kasahara, Osamu Hayaishi: "Prostaglandin D_2-sensitive, sleep-promoting zone defined in the ventral surface of the rostral basal forebrain." Proc Natl Acad Sci USA. 91. 11998-12002 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kikuko Watanabe, Yoshihiro Urade, Michael Mader, Charles Murphy, Osamu Hayaishi: "Identification of beta-trace as prostaglandin D synthase." Biochem Biophys Res Commun. 203. 1110-1116 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinsuke Satoh, Hitoshi Matsumura, Tomoko Nakajima, Hirotaka Onoe, Kazuya Sakai, Teruo Nakajima, Michel Jouvet, Osamu Hayaishi: "Promotion of sleep by prostaglandin D_2 in rats made insomniac by pretreatment with para-chlorophenylalanine." Neurosci Res. 21. 41-50 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Urade, Kunio Kitahama, Hitoshi Ohishi, Takeshi Kaneko, Noboru Mizuno, Osamu Hayaishi: "Dominant expression of mRNA for prostaglandin D synthase in leptomeninges, choroid plexus, and oligodendrocytes of the adult rat brain." Proc Natl Acad Sci USA. 90. 9070-9074 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshimasa Osaka, Hitoshi Matsumura: "Noradrenegic inputs to sleep-related neurons in the preoptic area from the locus coeruleus and the ventrolateral medulla in the rat." Neurosci Res. 19. 39-50 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Sri Kantha, H.Matsumura, E.Kubo, K.Kawase, R.Takahata, C.N.Serhan, O.Hayaishi: "Effects of prostaglandin D_2, lipoxins and leukotrienes on sleep and brain temperature of rats." Prostaglandins Leukotriences and Essential Fatty Acids. 51. 87-93 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hitoshi Matsumura: "Prostaglandin D_2-sensitive,sleep-promoting zone defined in the ventral surface of the rostral basal forebrain" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 91. 11998-12002 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Toshimasa Osaka: "Noradrenergic inpurts to sleep-related neurons in the preoptic area from the locus coeruleus and the ventrolateral medulla in the rat" Neuroscience Research. 19. 39-50 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Shinsuke Satoh: "Promotion of sleep by prostaglandin D_2 in rats made insomniac by pretreatment with para-chlorophenylalanine" Neuroscience Research. 21. 41-50 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Kikuko Watanabe: "Identification of β-trace as prostaglandin D-synthase" Biochem.Biophys.Res.Commun.203. 1110-1116 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshihiro Urade: "Structural and Functional Significance of Cysteine Residues of Glutathione-independent Prostaglandin D Synthase" Journal of Biological Chemistry. 270. 1422-1428 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshihiro Urade: "Recent advances in research on prostaglandin D,E,and F synthases" J.Lipid Mediators. (in press). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Hayashi,O.: "Prostaglandins D_2 and E_2 are endogenous sleep regulating substances in the brain" Sleep Res.(Abstracts). 22. 479-479 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Matsumura.H.: "Site of action for the sleep‐promoting effect of prostaglandin D_2: examination in freely‐behaving rats bilateral administration using microdialysis techenique." Jpn.J.Psychiatr.Neurol.(Proceeding). (in press).

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Urade.Y.: "Dominant expression of mRNA for prostaglandin D synthase in leptomeninges,choroid plexus,and oligodendrocytes of the adult rat brain." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 90. 9070-9074 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Osaka,T.: "Noradrenergic inputs to sleep‐related neurons in the preoptic area from the locus coeruleus and the ventrolateral medulla in the rat." Neurosci.Res.(in press).

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Takahata.R.: "Seasonal variation in levels of prostaglandins D_2,E_2 and F_<2alpha> in the brain of a mammalian hibemator,the asian chipmunk." Prostaglandins Leukotrienes and Essential Fatty Acids. (in press).

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kantha,S,S.: "Effects of prostaglandin D_2,lipoxins and leukotrienes on sleep and brain temperature of rats." Prostaglandins Leukotrienes and Essential Fatty Acids. (in press).

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Matsumura,H.: "Inhibition of sleep in rats by inorganic selenium compounds,inhibitors of prostaglandin D synthase." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 88. 9046-9050 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Hayaishi,O.: "Molecular mechanisms of sleep-wake regulation:roles of prostaglandins D_2 and E_2." FASEB J.5. 2575-2581 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Nagata,A.: "Human brain prostaglandin D synthase has been evolutionarily differentiated from Iipophilicligand carrier proteins." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 88. 4020-4024 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Hayaishi,O.: "Molecular mechanisms of sleep regulation by prostaglandin D_2." AUS-SLEEP '92 International Update Conference Fifth Annual Meeting of the Australasian Sleep Association,Abstracts. 118-118 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Matsumura,H.: "The effects of lovastatin,simvastatin and pravastatin on sleep-wake activity in rats." XI International Symposium on Drugs Affecting Lipid Metabolism,Abstracts. 76-76 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木 登志子: "ウシ胸腺プロスタグランジンE合成酵素" 第65回日本生化学大会発表抄録集. 1043-1043 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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