概日リズム発現機構に及ぼす加齢の影響

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08670088
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 独協医科大学
• 研究代表者: 山岡 貞夫 獨協医科大学, 医学部, 教授 (50049813)
• 研究分担者: 渡辺 和人 獨協医科大学, 医学部, 助手 (80146167)
• キーワード: 概日リズム / 視交叉上核 / 加齢 / Fos様蛋白 / 尿崩症ラット / Zitter rat / 光同調性 / 免疫組織化学

研究概要

加齢ラットの概日リズム変化を行動生理学的・免疫組織学的解析を行った。1)Sprague Dawley(SD)系ラット:2〜5ヶ月齢、12〜18ヶ月齢、24ヶ月齢以上の雄ラット3群について、行動リズムを指標にして光パルス照射に対する位相変化、明暗位相変化に対する再同調を比較した。加齢に従い光同調性障害が生じ、再同調必要日数の延長、恒暗環境下の概日周期短縮が認められた。免疫組織化学的に視交叉上核(SCN)のFos様蛋白発現(Fos発現)のリズムを同群について検討した結果、2日以上恒暗の後、光パルス刺激に対する反応は3群を通じて有意な差は無かった。光パルス刺激によるFos発現はSCN腹外側部に局在し、主観的夜が主観的昼に比して有意に多かった。一方明暗環境下のFos発現はSCN全体に弥漫性に観察され、明時が暗時より有意に多い。このFos発現は加齢に応じて明暗の差が減少し、24ヶ月齢では明暗の差が失われた。2)突然変異動物:(1)尿崩症ラット(白色化、現在近交系化進行中)バゾプレッシン分泌障害があり、リズム障害を期待したが、SD系と大差無く、加齢変化はSD系より概日性保持の傾向が強かった。しかし近交系化により早期に加齢変化の現れる個体も出てきているので、今後の観察を要する。(2)Zitter rat(加齢に伴い、中枢神経系に海綿様変性が進行し、全身の振戦を示す突然変異ラット)SD系に比し短命で、15ヶ月齢以上となることは稀である。行動のリズムは7ヶ月齢で既にSD系の18ヶ月齢に匹敵する加齢変化を示した。10ヶ月以上になるとSD系ラットの24ヶ月齢以上と同様概日性は失われ超日性リズムを示すようになった。SCNのFos発現も明暗環境下の変化が10ヶ月齢で失われた。しかし光パルスによるSCNのFos発現には加齢の影響は無かった。更に、SCN内ソマトスタチン細胞数は加齢により減少するが、Zitter ratは10ヶ月齢で既にSD系の24ヶ月齢以上に匹敵した。

研究成果

• [文献書誌] Yamaoka S,Koibuchi N,Watanabe K and Sakai M: "Are Zitter rats an animal model for studying the aging of the circadian rhythm ?" The Japanese Journal of Physiology. 46(Suppl). S173- (1996)
• [文献書誌] Watanabe K and Yamaoka S: "The free-running period in cell cultures of rat suprachiasmatic nucleus" The Japanese Journal of Physiology. 46(Suppl). S173- (1996)
• [文献書誌] Kazuto Watanabe,Sadao Yamaoka: "Effect of glutamate on circadian oscillation of vasopressin release in cell cultures of rat suprachiasmatic nucleus." Neuroscience research. 20(Suppl). S233- (1996)
• [文献書誌] Noriyuki Koibuchi,Shigeru Matsuzaki,Kaoru Ichimura,Hideki Ohtake and Sadao Yamaoka: "Ontogenic changes in the expression of cytochrome c oxidase subunit I gene in the cerebellar cortex of the perinatal hypothyroid rat." Endocrinology. 137(11). 5096-5108 (1996)
• [文献書誌] Yuuki Saitoh,Toshimitsu Kitajima,Sadao Yamaoka and Shuichi Ueda: "Degenerative changes in the serotonergic filbers in the spinal cord of Zitter mutant rat." Acta Histochemica et Cytochemica. 29(3). 265-268 (1996)
• [文献書誌] Norihiko Yamazaki,Kazuto Watanabe,Zhiqiang Qu,Sadao Yamaoka and Norio Ishida: "Efficient gene expression in mammalian clock pacemaker cell in vitro by an adenovirus vector." Neuroscience Letters. 221. 193-196 (1997)
• [文献書誌] Kazuto Watanabe and Sadao Yamaoka: ""Circadian Organization and Oscillatory Coupling" Eds.K.Honma and S.Honma" Hokkaido University Press,Sappro, 10 (1996)