甲殻類におけるマイクロダイアリシス法による血中神経ホルモンのリアルタイム測定

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09874180
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 黒川 信 東京都立大学, 理学研究科, 助手 (50211222)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 桑沢 清明 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (10015589) ; 矢沢 徹 東京都立大学, 理学研究科, 助手 (30106603)
• Keywords: マイクロダイアリシス / 神経伝達物質 / 神経ホルモン / 甲殻類 / HPLC / セロトニン / ドーパミン / アメリカザリガニ

Research Abstract

甲殻類では、脳内物質のリアルタイム分析はおろか、血液中の物質変動の解析すら試みられていない。無拘束甲殻類でマイクロダイアリシス法により血液中のセロトニン、ドーパミンなどの生体アミン、グルタミン酸、GABAなどのアミノ酸の高感度HPLC分析を行った。アメリカザリガニとアメリカンロブスターを用い、氷麻酔下の個体および外的刺激による闘争ないし威嚇行動発現中の個体の各種神経ホルモン、伝達物質の血中濃度を分析し、行動との関係を解析した。アメリカザリガニでセロトニンが、アメリカンロブスターでドーパミンが、威嚇ないし闘争行動にともなって血中濃度が増大することが明らかになった。アメリカザリガニでは、セロトニンが氷麻酔時5.3±1.0、興奮時17.3±3.0、その代謝産物5-HIAAが氷麻酔時71.1±14.5、興奮時29.8±14.1であった(単位pg/10ul)。一方モノアミン、アミノ酸の血中濃度は麻酔時と興奮時で有意差が認められなかった。アメリカンロブスターでは、全個体で興奮時のドーパミン血中濃度が麻酔時のドーパミンより有意に増加した。セロトニンおよび5-HIAAは測定限界を下回った。従来の研究では、動物の行動、心理状態を考慮するどころか、in vivoでの神経伝達物質の血中濃度そのものが十分調べられていなかった。本研究では多くの神経ホルモン伝達物質について平均的な体内濃度を明らかにできたばかりでなく、行動にともなう物質変動を捉えることができた。
アメリカザリガニではセロトニンレベルの上昇がセロトニン代謝産物の5-HIAAレベルの下降をともなった。一方アメリカンロブスターではドーパミンレベルの上昇が、ドーパミン代謝産物HVAの上昇をともなわなかった。今後これらの物質の放出器官や代謝経路の検討を含めて、薬理学的、組織化学的手法も取り入れて研究を進める。

Research Products

• [Publications] T.Yazawa: "A pharmacological and HPLC analysis of the excitatory transmitter of the cardiac ganglion in the heart of the isopod crustacean, Bathynomus doederleini" CanadianJ.Phgsiol.Pharmacol.76. 599-604 (1998)
• [Publications] S.Matsumura: "Serotonergic control of the heart and pericardium in the chiton Acanthopleurajaponica" Comp.Biochem.Physiol.A. in press. (1999)
• [Publications] K.Kuwasawa: "Cardiac reflexes and their neural pathways in lepidopterous insects." Comp.Biochem.Physiol.A. in press. (1999)