| 研究概要 |
筋緊張症(ミオトニー)および周期性四肢麻痺という筋疾患には,寒冷により症状が悪化するタイプと,症状が温度に依存しないタイプがある。このことは,ミオトニア・パラドックスと呼ばれ,何故生じるか説明がついていない。本研究の目的は,温度依存性のある骨格筋細胞膜に関するHodgkin-Huxley方程式(以下でHHM式とする)を用いて,この現像が生じるメカニズムを調べることである。
実験的に導出された完全なHHM式は両生類骨格筋のもののみがあるが,本研究により,哺乳動物のチャネルの性質とは違いがあり温度依存性の検討にはふさわしくないことがわかった。そのため,複数の文献の実験データより哺乳動物骨格筋に関するHHM式を構成した。このHHM式において,疾患により変化が知られているClコンダクタンス,Naチャネルの性質等を変化させた場合の分岐現象を,力学系の理論を援用しつつ,数値計算により調べた。
その結果,Clコンダクタンスが変化した場合も,Naチャネルに異常がある場合も,異常な振る舞いの起りやすさに温度による大きな変化は見られなかった。分岐図をみると,正常な一回の発火が生じるパラメータ領域,筋緊張に対応する反復発火が生じる(すなわち周期解が存在する)領域,筋麻痺に対応する脱分極電位の安定平衡点に収束が生じる領域が互いに隣接すること,これらのパラメータ領域の境界となる分岐現象がhomoclinic分岐およびdouble cycle分岐であり,三領域が出会う点はinclination-flip分岐点であった。
Naチャネルに異常がある場合に低温でミオトニーが生じやすいという臨床的知見と対応する結果が得られなかったのは,想定したチャネルの機能異常のタイプが誤っているか,または,モデルの温度依存性が現実とあっていないためと考えられる。
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