生体時計機構に及ぼす薬物の検素とその応用について

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02660313
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 村上 昇 宮崎大学, 農学部, 助手 (80150192)
• キーワード: 概日リズム / 生物時計 / 行動リズム

研究概要

1.ヒヨコ松果体には時計発信機構及び光同調機構が備わっている事を我々の先の研究で明らかにした。しかし、光がどの機序で時計に作用するのかは不明のままて了った。本年度はこの光情報伝達機構を解明するため鳥類松果体細胞に薬物を作用させ、その薬物に対する位相反応曲線を作成し、光に対する反応曲線と比較検討した。まず通常のホルモン等のセカンドメッセンジャ-であるcAMPと作用させたが、時計の位相変化は起きなかった。この事から、cAMP系は、時計の発信機構や光同調機構に関与していない事が示された。次に、綱者の光伝達に寄与するcGMP系薬物を作用させたがいずれのcGMPも時計には作用しなかった。この様にcAMP系及びcGMP系いずれも時計に対する位相変位効果のない事は、通常の光伝達(綱膜などの)と異なる機構の存在が予測された。そこで次に、イノシト-ル三リン酸系の機構の存在を仮定して、ホルボ-ルエステルのパルス投与とした結果,光と同様な位相変位が見られた。この事からイノシト-ル三リン酸系の光情報伝達機構の可能性が示唆された。
2.通常.ほ乳動物の生体リズムは、睡眠覚醒リズムに共役していると考えられている。この睡眠覚醒リズムが時計自身のリズムに対しフィ-ドバック機構を介して作用するのか否かを検討した。通常の明暗条件下では明期に睡眠をとるラットにプロスタグランディンの合成阻害剤を投与すると、明期に行動する事が示された。さらに毎日明期の睡眠を阻止すると、ラットの行動リズムは、180度逆転した。この様な条件から垣常暗下に移すと、リズムはどの時点から自由継続リズムを示す力をもって、時計のリズムを知る事が出来る。その結果時計自身は、かなり睡眠リズムに依存していると思われた。

研究成果

• [文献書誌] N.Murakami,M.Takamure,K.Takahashi,K.Utunomiya,K.Kuroda,T.Etoh.: "Longーterm cuHured neurones from rat suprachiasmatic nucleus refain the capacity for circadian oscillation of vasopressin release." Brain Research. 545. 347-350 (1991)
• [文献書誌] N.Murakami: "Involvement of protein synthesis in the circadian clock and lightentrainment in the chick pineal cells." Jpn.J.Anim.Reprod.36. 53-61 (1991)
• [文献書誌] M.Takamure,N.Murakami,K.Takahashi,H.Kuroda,T.Etoh.: "Rapid reーentrainment of the circadian clock itself,but not measurable activity rhythms,to a new lightーdark cycle in the rat" Physiology and Behavior. 50. 443-449 (1991)
• [文献書誌] M.Egawa,S.Inoue,S.Sato,Y.Takamura,N.Murakami,K.Takahashi.: "Restration of circadian corticosterone rhythm in ventromedial Hypothalamic Lesioned Rat." Neuroendocrinology. 53. 543-548 (1991)