オレキシン神経下流における神経系の役割の解明

本研究は、グリシン作動性神経のオレキシン神経における作用について明らかにすることを目的とした。睡眠覚醒機構におけるグリシンの役割として、これまでにレム睡眠時にα運動ニューロンを抑制していることが知られている。オレキシン神経にグリシン受容体αサブユニットおよびグリシントランスポーター2の局在を免疫染色法および電子顕微鏡法を用いて観察したところ、オレキシン神経にグリシン作動性神経の入力があることが形態学的に確認された。また、オレキシン神経におけるグリシンの直接的な作用について、オレキシン神経特異的にGFPを有するマウス(Orexin/EGFP)を用いてパッチクランプ法を行ったところ、グリシンの投与によってTTX非存在下およびTTX存在下においてオレキシン神経の活性が抑制された。この反応は、グリシン受容体特異的なアンタゴニストであるストリキニーネによって抑制された。次に、睡眠覚醒機構におけるグリシンの作用について観察を行ったところ、グリシンの投与によって、投与後1時間、明期においてのみ覚醒時間が有意に短縮し、ノンレム睡眠時間が有意に上昇した。このような反応は、暗期では観察されず、明期においてのみ観察された。以前報告された、オプトジェネティックな手法を用いた研究によっても同様の結果が得られている(Tcunematsu et al. 2011.)。また、オレキシン神経におけるfOS陽性細胞数を計測したところ、グリシンの投与によって、fOS陽性細胞数の有意な減少が、明期および暗期において観察された。以上の結果から、現在、オレキシン神経特異的にグリシン受容体αサブユニットを欠損させたマウスを作製しており、今後、睡眠覚醒機構におけるオレキシン神経のグリシンの作用について詳細に検討していく予定である。また、グリシン作動性神経のオレキシン神経における入力の形態について解析を行うため、グリシントランスポーター2 Creマウスも作製している。

本研究は、グリシン作動性神経のオレキシン神経における作用について明らかにすることを目的とした。睡眠覚醒機構におけるグリシンの役割として、これまでにレム睡眠時にα運動ニューロンを抑制していることが知られている。オレキシン神経にグリシン受容体αサブユニットおよびグリシントランスポーター2の局在を免疫染色法および電子顕微鏡法を用いて観察したところ、オレキシン神経にグリシン作動性神経の入力があることが形態学的に確認された。また、オレキシン神経におけるグリシンの直接的な作用について、オレキシン神経特異的にGFPを有するマウス(Orexin/EGFP)を用いてパッチクランプ法を行ったところ、グリシンの投与によってTTX非存在下およびTTX存在下においてオレキシン神経の活性が抑制された。この反応は、グリシン受容体特異的なアンタゴニストであるストリキニーネによって抑制された。次に、睡眠覚醒機構におけるグリシンの作用について観察を行ったところ、グリシンの投与によって、投与後1時間、明期においてのみ覚醒時間が有意に短縮し、ノンレム睡眠時間が有意に上昇した。このような反応は、暗期では観察されず、明期においてのみ観察された。以前報告された、オプトジェネティックな手法を用いた研究によっても同様の結果が得られている(Tcunematsu et al. 2011.)。また、オレキシン神経におけるfOS陽性細胞数を計測したところ、グリシンの投与によって、fOS陽性細胞数の有意な減少が、明期および暗期において観察された。以上の結果から、現在、オレキシン神経特異的にグリシン受容体αサブユニットを欠損させたマウスを作製しており、今後、睡眠覚醒機構におけるオレキシン神経のグリシンの作用について詳細に検討していく予定である。また、グリシン作動性神経のオレキシン神経における入力の形態について解析を行うため、グリシントランスポーター2 Creマウスも作製している。