ストレス負荷時の視床下部室傍核・前頭前野における一酸化窒素とGABAの機能解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13671018
• Research Institution: 宮崎医科大学
• Principal Investigator: 石塚 雄太 宮崎医科大学, 医学部, 講師 (20264377)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石田 康 宮崎医科大学, 医学部, 教授 (20212897) ; 橋口 浩志 宮崎医科大学, 医学部, 助手 (40305090)
• Keywords: 視床下部質傍核 / 内側前頭野 / インターロイキン-1β / 一酸化窒素 / GABA

Research Abstract

インターロイキン-1β(IL-1β)を腹腔内投与すると,視床下部室傍核(PVN)における一酸化窒素(NO)代謝物(NOx^-)濃度が増加することがわかっている(Ishizuka et al.1998).内側前頭前野(mPFC)に選択的GABA拮抗薬または作動薬を投与すると,PVNにおけるこのIL-1β誘発性のNOx^-濃度の増加反応にどのような効果をもたらすかを検討した.また,マイクロダイアリシス法と並行し,免疫組織化学法による形態学的研究を行い,IL-1β腹腔内投与後のラット脳を灌流固定し,免疫染色を施行した.摘出脳は,固定後,ミクロトームにより凍結切片とし,PVNにおけるnNOS/Fosの2重染色を行なった。切片上の免疫陽性細胞の観察・画像データ作成はCCDカメラ付光学顕微鏡により行い,画像データの定量的解析にはカメラに接続するコンピューターを用いた。実験には,生後2〜3ケ月のウイスター系雄性ラットを用いて,まずペントバルビタール麻酔下,マイクロダイアリシス用のガイドカニューレをPVNおよびmPFC上方2mmの位置に固定した.その5日後,マイクロダイアリシス用プローブをPVN領域およびmPFCに刺入した.無麻酔無拘束の条件下でマイクロインフュージョンポンプを用いて一定の流速(1μl/min)で人工リンゲル液をPVN領域に灌流し,サンプルは,連続的にオートインジェクター付き酸化窒素分析システムに注入し,NOx^-濃度を定量した.定常状態として3時間測定後、IL-1βを末梢投与し、PVN領域におけるNOx^-濃度の変化を測定した.IL-1β末梢投与後,選択的GABA拮抗薬をmPFCに局所灌流投与し,PVN領域におけるNOx^-濃度の変化を測定した.また,同様にして1L-1β末梢投与後,選択的GABA作動薬をmPFCに局所灌流投与し、PVN領域におけるNOx^-濃度の変化を測定した.IL-1βを腹腔内投与したラットにおいて,mPFCにGABA拮抗薬を灌流すると,PVNにおけるNOx^-濃度の増加反応は有意に増強した.また,1L-1βを腹腔内投与したラットにおいて,mPFCにGABA作動薬を灌流すると,PVNにおけるNOx^-濃度の増加反応は有意に減弱した.さらにIL-1βを腹腔内投与したラットにおいて,PVNにおけるnNOS/Fosの免疫染色では,nNOS陽性細胞の一部にFos蛋白発現が認められた.これらのことより,mPFCは,GABA神経系を介して直接または間接的にPVNを抑制的にコントロールしていることが示唆された.

Research Products

• [Publications] Ishida Y, Hashiguchi H, Takeda R, Ishiizuka Y, Mitsuyama Y, Kannan H, Nishimori T, Nakahara D: "Conditioned-fear stress increases Fos expression in monoaminergic and GABAergic neurons of the locus coeruleus and dorsal raphe nuclei"Synapse. 45(1). 224-231 (2002)
• [Publications] Jin Q-H, Kunitake T, Chu C-P, Qiu D-L, Kato K, Ishizuka Y, Kannan H: "Possible involvement of nitric oxide in the central salt-loading-induced cardiovascular responses in conscious rats"Brain Research. 963. 224-231 (2003)