2015 Fiscal Year Annual Research Report
In vitroイメージングを用いた吸入麻酔薬セボフルランの標的分子の探索
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26861252
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| Research Institution | Nippon Medical School |
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Principal Investigator |
安齋 めぐみ 日本医科大学, 医学部, 助教 (30719000)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | SCN / sevoflurane / 概日リズム / 時計遺伝子 / Per２ / phase-shift / GABA受容体 / 株細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本プロジェクトは麻酔薬による時計遺伝子Per2発現抑制を麻酔効果の指標として、吸入麻酔薬の作用メカニズムの解析を最終的な目標としている。
1)Per2プロモーター制御下で発光タンパク質ルシフェラーゼを発現するラットから視交叉上核スライス培養を作成し、吸入麻酔薬sevofluraneをスライス培養に投与する中で、発光リズムのリアルタイムイメージングを可能とする測定システムの構築に成功し、これを用いて麻酔への応答の解析を試みた。2)SCNは領域が小さく多種類の細胞を含むため、麻酔薬で誘起される特定タンパクのリン酸化状態の変化、セカンドメッセンジャーの増減などの解析には、より均一で大量に準備できる株細胞系の確立が必要であると考えた。そこで、Per2プロモーター制御下でルシフェラーゼ発光が概日リズムを示し、かつ麻酔により可逆的に抑制される株細胞の探索を試みた。
結果として1)SCN切片培養、株細胞ともに、安定した培養システム、ルシフェラーゼ発光リズムの検出・評価法が確立した。麻酔効果の指標としてPer2発現抑制を観察した結果、SCNに関してはSCN内のすべての領域で麻酔薬に応答すること、さらに麻酔薬は概日リズムに対し時刻に依存したPhase-shiftを誘導すること、阻害剤を用いた実験より、麻酔薬へのSCNの応答にはGABA受容体が必要であることが明らかとなった。以上の結果より麻酔薬は細胞膜上のGABA受容体の活性を介して、何らかの細胞内情報伝達系に変化を与え、それが転写因子CLOCKの活性低下を引き起こすと推測できる。2)株細胞では視床下部由来のGT1-7が麻酔薬に応答可能な細胞であることを明らかにした。GT1-7細胞は血清飢餓により晨鶏細胞に分化させた条件でのみ麻酔に応答し、血清培地中では麻酔への応答は認められなかった。これはGT1-7細胞が神経細胞の性質を示す条件下でのみ麻酔に応答するための装置を発現することを示唆している。
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[Journal Article] Establishment of an in vitro cell line experimental system for the study of inhalational anesthetic mechanisms.2016
Author(s)
Nagamoto S, Iijima N, Ishii H, Takumi K, Higo S, Aikawa S, Anzai M, Matsuo I, Nakagawa S, Takashima N, Shigeyoshi Y, Sakamoto A, Ozawa H.
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Journal Title
Neuroscience Reseach.
Volume: in press
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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