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埋め込み式人工サーカディアンペースメーカーによるリズム障害治療の試み

研究課題

研究課題/領域番号 20659033
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 環境生理学(含体力医学・栄養生理学)
研究機関北海道大学

研究代表者

本間 さと  北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (20142713)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2009年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2008年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード生物時計 / 人工臓器 / 生体リズム / 神経科学 / 生理学
研究概要

本研究は、不整脈へのペースメーカー治療に倣い、視覚障害者や治療に抵抗するリズム障害者への人工サーカディアンリズムペースメーカー治療を目指して行われた。本年はマウスを用い、以下の2実験を行い所定の成果を得た。
1.メラトニン注入法によるペースメーカーの試み:眼球摘出後行動リズムが24時間とは異なる周期でフリーランしているマウスに、24時間周期でのパルス状にメラトニン注入を行い、自発行動リズムを指標に同調の有無を検討した。マウスに留置カテーテルを設置し、ハーネスを取り付けて、行動を制限することなく長期の注入を可能とした。自発行動測定と連続注入を可能とする行動測定システムを完成させ、本装置を用いてプログラム注入を行った。iPRECIOポンプにて、行動開始の数時間前よりメラトニンが注入されるようにセットして行動リズムを観察したところ、数日の移行期を経て注入時刻にほぼ一致したリズムが観察された。ポンプ注入は、ヒトの場合は皮下への埋込が十分可能なサイズであるが、マウスで皮下への注入が可能なことが示されたため、ヒトにおいても、メンテナンスや感染防止などの都合上、体外に設置することが望ましい。今後は濃度の調節、種による同調位相の差違を検討する。現在治験中のメラトニン受容体作動薬の使用でさらなる効果が期待できる。
2.リズム障害の治療を目指した視交叉上核(SCN)への連続注入の試み:中枢時計の治療を視野に入れSCNの直接注入も試みた。SCNに光ファイバーを慢性設置し、時計遺伝子リズムを連続計測し、30日以上障害なくSCNの時計遺伝子リズムを確認した後、ファイバーをカテーテルに換え薬物注入を試みた。本システムは、マウスにおいては、自発行動量、摂食リズムなどへの影響がみられなかったが、カテーテルにより脳実質欠損が生じ、さらに薬液注入による障害も明らかとなり、ヒトへの応用には別ルートの開発が必要であることが分かった。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (9件) 図書 (5件)

  • [雑誌論文] Physical exercise accelerates re-entrainment of human sleep-wake cycle but not of plasma melatonin rhythm to 8h phase-advanced sleep schedule.2010

    • 著者名/発表者名
      山仲勇二郎
    • 雑誌名

      Am.J.Physiol.Regul.Integ.Comp.Physiol. (In press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The liver X receptors(LXRα and LXRβ)are potent regulators for hepatic Decl expression2009

    • 著者名/発表者名
      Noshiro, M.
    • 雑誌名

      Genes to Cells 14

      ページ: 29-40

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-sustained circadian rhythm in cultured human mononuclear cells isolated from peripheral blood.2009

    • 著者名/発表者名
      Ebisawa, S.
    • 雑誌名

      Neurosci Res. 66

      ページ: 223-227

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The SCN-independent clocks, methamphetamine and food restriction2009

    • 著者名/発表者名
      Honma, K.
    • 雑誌名

      Eur.J.Neurosci. 30

      ページ: 1707-1717

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 睡眠障害の時間治療2009

    • 著者名/発表者名
      山仲勇二郎
    • 雑誌名

      医療ジャーナル 145

      ページ: 107-112

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] The liver X receptors (LXRα and LXRβ)are potent regulators for hepatic Decl expression2009

    • 著者名/発表者名
      Noshko M
    • 雑誌名

      Genes to Cells 14

      ページ: 29-40

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the role of calcium and potassium currents in circadian modulation of firing rate in rat suprachiasmatic nucleus neurons : Multielectrode dish analysis2008

    • 著者名/発表者名
      Kononenko NI
    • 雑誌名

      Neurosci Res. 62

      ページ: 51-57

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The circadian pacemaker in the cultured suprachiasmatic nucleus from pup mice is highly sensitive to external perturbation2008

    • 著者名/発表者名
      Nishide S
    • 雑誌名

      Eur. J. Neurosci 27

      ページ: 2686-2690

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scheduled exposures to a novel environment with a running-wheel differentially accelerate re-entrainment of mice peripheral clocks to new light-dark cycles2008

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka, Y
    • 雑誌名

      Genes to Cells 13

      ページ: 497-507

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clock mechanisms for seasonal adaptation : Morning and evening oscillators in the sunrachiasmatic nucleus2008

    • 著者名/発表者名
      Honma, S
    • 雑誌名

      Sleep Biol. Rhythms 6

      ページ: 84-90

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] A TTX sensitive local circuit is involved in the expression of PK2 and BDNF circadian rhythms in the mouse suprachiasmatic nucleus2008

    • 著者名/発表者名
      Baba, K
    • 雑誌名

      Eur. J. Neurosci 27

      ページ: 909-916

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生体リズムの分子機構2008

    • 著者名/発表者名
      吉川朋子
    • 雑誌名

      日本臨床 633

      ページ: 90-95

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] モデル動物を使った睡眠研究.ヒト型睡眠の特徴とそのモデル化2008

    • 著者名/発表者名
      増渕悟
    • 雑誌名

      細胞工学 27

      ページ: 456-460

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] 真夜中の人体の生理2008

    • 著者名/発表者名
      山仲勇二郎
    • 雑誌名

      Journal of Integrated Medicine 18

      ページ: 820-825

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] 睡眠と生体リズム,概日リズムの位相制御2008

    • 著者名/発表者名
      山仲勇二郎
    • 雑誌名

      脳21 11

      ページ: 26-31

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 生体リズムのイメージング2009

    • 著者名/発表者名
      本間さと
    • 学会等名
      第62回日本自自律神経学会
    • 発表場所
      ダイワロイネットホテル、和歌山
    • 年月日
      2009-11-06
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Seasonality in sleep and wakefulness.2009

    • 著者名/発表者名
      Honma, S.
    • 学会等名
      The 6^<th> Congress of Asian Sleep Research Society
    • 発表場所
      Osaka Convention Center, Osaka
    • 年月日
      2009-10-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ホルモン分泌と生物時計機構:生物発光レポーターとその応用2009

    • 著者名/発表者名
      本間さと
    • 学会等名
      第9回日本内分泌学会北海道地方会
    • 発表場所
      かでる2.7、札幌
    • 年月日
      2009-10-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 生存戦略としての生物時計-その分子・細胞メカニズム.2009

    • 著者名/発表者名
      本間さと
    • 学会等名
      第4回体温調節・温度受容研究会
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター岡崎
    • 年月日
      2009-09-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Non-photic time cues and animal life : photic cue is not almighty. Symposium on "Entrainment by non-photic time cues2009

    • 著者名/発表者名
      Honma, S.
    • 学会等名
      IX th European Congress on Biological Rhythms
    • 発表場所
      University of Strasbourg, Sttasboug, France
    • 年月日
      2009-08-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Clock for all seasons composed of functionally heterogenous SCN cells.2009

    • 著者名/発表者名
      Honma, S.
    • 学会等名
      International Symposium on Biological Rhythms
    • 発表場所
      Hokkaido University Conference Center, Sapporo
    • 年月日
      2009-08-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Clock mechanisms in mammals encoding photoperiods.2009

    • 著者名/発表者名
      Honma, S.
    • 学会等名
      International Congress of Physiological Societies (IUPS) 2009
    • 発表場所
      International Conference Center, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Photic regulation of phase and tau ; adaptive role of a kinase in the SCN.2009

    • 著者名/発表者名
      Honma, S.
    • 学会等名
      Gordon Conference on Chronobiology
    • 発表場所
      Slave Regina Collage, New Port, RI, USA
    • 年月日
      2009-07-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ヒト睡眠覚醒リズム障害の動物モデル : メタンフェタミン慢性投与と行動・睡眠リズムの脱同調2008

    • 著者名/発表者名
      本間さと
    • 学会等名
      日本睡眠学会第33回定期学術集会
    • 発表場所
      郡山市ビックパレット福島
    • 年月日
      2008-06-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] Molecular Imaging for Integrated Medical Therapy and Drug Development2010

    • 著者名/発表者名
      Honma, S.
    • 総ページ数
      303
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] 睡眠学2009

    • 著者名/発表者名
      本間さと
    • 総ページ数
      735
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] 光周性の分子生物学2009

    • 著者名/発表者名
      吉川朋子
    • 総ページ数
      199
    • 出版者
      シュプリンガー・ジャパン
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] 睡眠覚醒リズムの分子機構2009

    • 著者名/発表者名
      本間さと
    • 総ページ数
      735
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 時間生物学事典2008

    • 著者名/発表者名
      本間さと
    • 総ページ数
      326
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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