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

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04404026
• 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)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 〃, 第2研究部, 研究員 (30152101) ; 渡部 紀久子 〃, 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, 副部長 (50173886)
• キーワード: プロスタグランジン / プロスタグランジンD合成酵素 / 睡眠 / 覚醒 / ニューロン / 軟膜 / マイクロダイアリシス / 脈絡叢

研究概要

1.プロスタグランジン(PG)D_2の睡眠促進作用に関する作用部位を明らかにすべく実験を行なってきた。PGD_2はマイクロダイアリシスプローブにより脳内の種々の部位に両側位に持続投与された。その結果、吻側前脳基底部に投与した時に、顕著な睡眠促進が得られることが多いことが明らかになった。さらに、PGD_2を同部位の脳底のクモ膜下腔に持続注入すると、より顕著な睡眠促進作用が再現性良く得られることが明らかになった。PGD_2の睡眠促進作用の作用部位が明らかになりつつある。
2.ラット脳内におけるPGD合成酵素の産出部位および存在部位が、脈絡叢、グリア細胞、軟膜であることが、in situ hybridization法と免疫組織化学法により明らかになった。
3.睡眠促進作用がリポキシンやロイコトリエンではさほど顕著に見られないなど、アラキドン酸代謝物のなかで、睡眠促進作用はPGD_2に比較的特異性の高い作用であることが示唆された。
4.パラクロロフェニールアラニンをラットの腹腔内に投与しセロトニンを枯渇させ不眠状態にした上でPGD_2を第三脳室内に持続投与しても、睡眠が有意に増加してくるなど、PGD_2による睡眠の誘発とセロトニンによる睡眠・覚醒調節系とは直接的な連関がないことが示唆された。
5.神経生理学的検討を加え、青斑核や延髄腹外側部のニューロンが視束前野の睡眠ニューロンの活動を睡眠を抑制する方向に調節していることが、レセプターレベルで明らかになってきた。視束前野のこれら睡眠ニューロンの中にはPGD_2に反応するものが存在するものの、その意義は現在検討中である。

研究成果

• [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)
• [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).
• [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)
• [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).
• [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).
• [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).