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松果体ホルモンであるメラトニンの分泌量は日内変動を示し、またメラトニンによって海馬長期増強が減弱することから、メラトニンの分泌が長期増強の日内変動を引き起こす生体内要因である可能性が考えられる。その作用機序として従来メラトニンによるPKA經路の抑制が考えられていたが、昨年度の本研究により、一酸化窒素経路(NO)の抑制を介してメラトニンが海馬長期増強を減弱していることが示された。本年度は、メラトニンによる長期増強減弱効果におけるNO経路とPKA経路の相互作用の有無について検討した。ラット脳より海馬スライス標本を作製し、シャファー側枝に刺激電極をおき0.1Hzの頻度でテスト刺激を与え、海馬CA1領域の放線層においた記録電極から、テスト刺激に対するシナプス応答を細胞外記録した。高頻度刺激後55～60分のシナプス応答の大きさの平均値を長期増強の大きさの指標として用いた。投与する薬物に従い、統制群、メラトニン群、L-NAME(NO合成酵素阻害薬)群、L-NAME+メラトニン群、L-NAME+メラトニン+DEA/NO(NO供与体)群、H-89(PKA阻害薬)群、L-NAME+メラトニン+H-89群を設け、長期増強の程度を比較した。その結果、すべての群において高頻度刺激により長期増強が引き起こされたが、H-89群における長期増強は統制群よりも減弱していた。メラトニン+L-NAME+H-89群で生じた長期増強の大きさは、H-89群と比較して有意な差は認められず、統制群との間にも有意差は認められなかった。メラトニンによる海馬長期増強の減弱効果においてNO経路とPKA経路が全く別の経路ならばL-NAME+メラトニン+H-89群においてH-89群よりも減弱効果が大きいことが予測されたが、長期増強の程度に有意差が認められず、このことからNO経路とPKA経路は全く独立したものではないことが示唆された。
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