ノックアウトマウスにおける血圧・心電図のパワースペクトル解析と自律神経機能の評価

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09670039
• 研究機関: 聖路加看護大学
• 研究代表者: 熊田 衛 聖路加看護大学, 看護学部, 教授 (00110487)
• キーワード: パワースペクトル / 血圧 / 心電図 / 交感神経 / 心臓迷走神経 / エンドセリン-1 遺伝子欠損マウス / ETB受容体遺伝子欠損マウス / リアノジン3型遺伝子欠損マウス

研究概要

マウスの自律神経機能をパワースペクトル解析法により評価する方法を開発し、この方法を遺伝子欠損マウス(ノックアウトマウス)に適用した。麻酔したマウスの収縮期血圧(SAP)および心電図R-R間隔(R-R)の時系列信号より、autoregression法を用いて解析した。まず、αおよびβアドレナリン性受容体、ムスカリン性アセチルコリン受容体を薬理学的に遮断した正常マウスより次の結果を得た。1.マウスのパワースペクトルは低周波成分(LF成分)と高周波成分(HF成分)により構成される。2.SAP変動のLF成分は、交感神経性血管収縮神経の活動を表す。3.R-R間隔変動のLF成分は、心臓交感神経活動を表す。4.R-R間隔変動のHF成分は、心臓迷走神経の活動を表す。
この知見を基礎として、エンドセリン(ET)-1遺伝子欠損マウス、ETB受容体遺伝子欠損マウス、リアノジン3型遺伝子欠損マウスを用いてパワースペクトル解析を行い、次の結果を得た。1.ET-1遺伝子欠損マウス(ヘテロ型)は、野生型に比して約10mmHgの高血圧を示し、SAP変動のLFおよびHF成分がともに増加していた。交感神経活動の亢進が高血圧の原因として示唆された。2.ETB受容体遺伝子が正常の1/8に欠損しているマウスでは、野生型に比して血圧が40mmHg高かったが、SAP変動のLFおよびHF成分には差異が見られなかった。血圧の上昇は神経性でなく、末梢血管性であることが示唆された。3.リアノジン3型遺伝子欠損マウスにおいては、野生型に対して心拍数が約5%増加していたが、R-R変動のLFおよびHF成分がともに減少し、心臓迷走神経活動の減少が心拍数の増加をもたらしていることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Ishii, S.: "Impaired anaphylsctic reeponses with intact sensitivity to endotooxin in price lacking a plate let-activating factor receptor" Journal of Experimental Medicine. 187・11. 1779-1788 (1998)
• [文献書誌] Morita, H.: "Systemic and renal response to salt loading in endothelin-1 knockout mouse." Journal of Cardiovascular Pharmacology. 31・Suppl 1. S557-S560 (1998)
• [文献書誌] Li, W.: "Excitation of baroreceptors depresses A- and C-components of the somatosympathetic reflex in anesthetized rats" Japanese Journal of Physiology. 48・4. 261-266 (1998)
• [文献書誌] Ling, G.: "Renal sympathetic nerve activity in price : compatison between mice and rats and between normal and endothelin deficient mice." Brain Research. 808. 238-249 (1998)
• [文献書誌] Ju, K.: "Impaired autonomic nervous activity in the gene targetted mice assessed by power spectra of heart rate and arterial bload pressure variabilities" International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 20・1. 302-305 (1998)
• [文献書誌] Hong, B.: "Physiological effects of transcranial electrical stimulation of the brain in spontaneously hypertensive rat." Ibid.20・4. 2099-2101 (1998)