研究課題
基盤研究(B)
プロスタグランジン(PG)D合成酵素(PGDS)の阻害剤SeCl_4の投与は、野生型もしくは造血器型(H-型)PGDSの遺伝子欠損(KO)マウスの睡眠量を用量依存的に減少させたが、リポカリン型(L-型)PGDS、L型とH型の両酵素、あるいはPGD受容体(DP_1R)のKOマウスの睡眠には全く影響しなかった。さらに、DP_1R拮抗薬をDP_1Rの局在する前脳基底部くも膜下腔に投与すると、ラットの睡眠量が用量依存的に減少した。これらの結果は、L-PGDSにより産生されたPGD_2がDP_1Rを介して生理的な睡眠を誘発することを示している。PGD_2は腹側外側視索前野(VLPO)の睡眠中枢を活性化し、結節乳頭核(TMN)にある覚醒中枢のヒスタミン神経系を抑制して睡眠を誘発すると考えられる。そこで、ヒスタミン受容体(H_1R)のKOマウスの睡眠覚醒を調べた。その結果、H_1R KOマウスはノンレム睡眠中の短期覚醒が少なく、H_1Rがノンレム睡眠から覚醒への変化に重要な役割を果たすことが明らかになった。アデノシンの代謝酵素アデノシンデアミナーゼの阻害剤、アデノシン、もしくはアデノシンA_1受容体作動薬のTMNへの投与は、いずれもラットのノンレム睡眠量を増加させ、前頭皮質のヒスタミン放出を抑制した。これらの結果はアデノシンがA_1受容体を介してTMNのヒスタミン神経を抑制し、ノンレム睡眠を誘発することを示している。ヒスタミン神経系との関連が示唆されていた覚醒誘発剤モダフィニールはH_1R KOマウスに野生型マウスと同等の覚醒を誘発したことから、その覚醒反応にはヒスタミン神経系は必須ではないことが示された。しかし、その覚醒効果はドーパミンD_2受容体 KOマウスでは減弱し、さらに、D_1受容体拮抗薬の前処置により完全に消失した。これらの結果はD_1およびD_2受容体がモダフィニールによる覚醒に必須であることを示している。
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