光同調のメカニズム:視交叉上核内機序と松果体リズムへの表現

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03670071
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 本間 さと 北海道大学, 医学部, 助教授 (20142713)
• キーワード: サーカディアンリズム / メラトニン / 松果体 / 視交叉上核 / マイクロダイアリシス / 同調

研究概要

本研究は松果体メラトニンを指標に、ラットを用い、光同調機序を明らかにすることを目的として行われた。本年度は、特にin vivoマイクロダイアリシス法を松果体に適応し、光の直接反応(メラトニン合成抑制)と生物時計の表現(リズム位相の変位)を同一個体で、経時的に測定することにより、光同調機序と光刺激の伝達物質について検討した。
実験方法:ウィスター系ラットの松果体に直管式プローブを挿入し、無麻酔無拘束で連続4日間の透析を行い、松果体細胞外液中のメラトニン量を30分毎測定した。第1日目は明暗同調条件下で、2日目からは連続暗のフリーラン条件下とした。2日目の暗期開始5時間と10時間目に光パルスあるいは薬物のSCN内投与を行い、2日目のメラトニン変化と、3、4日目のリズム位相変位を測定した。
結果:1.同一ラットでのメラトニン光抑制とリズム位相反応の検討
松果体細胞外液中メラトニンは暗期開始3-4時間に上昇開始、暗期終了1時間前に下降開始する明瞭なサーカディアンリズムを示し、分泌亢進時には細かな変動みられた。リズムパターンは、個体内では一定であったが、個体間には差のあることが明かとなった。白色光3照射分で速やかなメラトニン減少がみられ、照射位相に依存して翌日のメラトニンリズムに約1時間の位相前進あるいは後退がみられた。リズム位相変位の大きさは翌々日も変わりなく、光によるメラトニンリズム変位がパルスの翌日には完了していることが明かとなった。
2.網膜視床下部路の伝達物質の検討:in vivoへの投与で唯一光類似作用を生じるとされるコリン作動薬カルバコールをSCN内に投与し、松果体マイクロダイアリシス法にてメラトニンリズムへ影響を検討したが、メラトニン合成抑制もリズム位相変位もみられなかった。アセチルコリンが網膜視床下部路の伝達物質である可能性は低いと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Honma,S.: "Locomotor rhythms induced by methylphenidate in suprachiasmatic nuclei-lesioned rats." Neuroscience Letters. 137. 24-28 (1992)
• [文献書誌] Honma,S.: "Entrainment of methamphetamine-induced locomotor rhythm to feeding cycles in SCN-lesioned rats." Physiology & Behavior. 52. 843-850 (1992)
• [文献書誌] Honma,S.: "Light suppression of nocturnal pineal and plasma melatonin in rats depends on wavelength and time of day." Neuroscience Letters. 147. 201-204 (1992)
• [文献書誌] Honma,K.: "Central mechanism of feeding associated rhythm in plasma corticosterone of rats." Endocrine Chronobiology. 25-35 (1992)
• [文献書誌] Honma,K.: "Seasonality in human circadian rhythms:Sleep,body temperature and plasma melatonin rhythms." Circadian Clocks from Cell to Human. 97-109 (1992)
• [文献書誌] Honma,K.: "Seasonal variation in the human circadian rhythms;dissociation between sleep and temperature." American Journal of Physiology. 262. R885-R891 (1992)
• [文献書誌] Kohsaka,M.: "Seasonality in human sleep." Experientia. 48. 231-233 (1992)
• [文献書誌] Honma,K.: "Effects of vitamine B12 on plasma melatonin rhythm in humans:increased light sensitivity phase-edvances the circadian clock?" Experientia. 48. 716-720 (1992)
• [文献書誌] Honma,K.: "Roles of the paraventricular catecholamines in the feeding-associated corticosterone rhythm in rats." American Journal of Physiology. 262. E948-E955 (1992)
• [文献書誌] 本間 さと: "神経ペプチド" Clinical Neuroscience. 10(10). 1146-1148 (1992)
• [文献書誌] 本間 さと: "内分泌の生体リズム" クリニカ. 19(10). 659-663 (1992)
• [文献書誌] 本間 さと: "脳と生体リズム" からだの科学. 168. 71-76 (1992)
• [文献書誌] 日本生気象学会 編: "生気象学の事典(分担執筆)" 朝倉書店, 447 (1992)