微小領域消化管ペースメーカ活動伝搬のMEA応用解析による薬効病態評価の新技術開発

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本研究では、Micro-electrode Array(MEA)を応用したICCネットワーク病態及び薬剤効果を、時間・空間的に評価するための新技術を開発する。この目的のため形態・機能的にICCネットワークの正常/異常なモデル動物においてICC電気活動の時空間的解析を行いその特徴を抽出・解明する。5-HT関連薬剤などの作用を測定・評価する。平成22年度は、まず正常マウスの小腸において、MEAの64チャネルから記録されるペースメーカ電位をスプライン補完して製作する電位マッピングビデオを用いて時間・空間的に解析した。その結果5-HT投与後は電位振幅が顕著に大きくなると共に、伝搬経路の移動および伝搬速度の変化が観察された。さらに、ICC数が顕著に減少するW/W^Vマウスの小腸筋層に5-HT3受容体作動薬である2-Me-5HTを投与しても,正常マウスに相当するスペクトルパワーの絶対強度増強は観察されなかった。この結果は、ICCを含むシステムが5-HT_3受容体刺激の作用点を構成していることを示唆した。次に,ベースチャネルと各チャネルの相互相関を調べたところ,ベースチャネルから遠くなるほどペースメーカ活動電位同士の相関は減弱するが,5-HT及び5-HT3受容体作動薬を投与するとペースメーカ電位振幅の増大のみならず、各チャネルで記録される電位変動相関の増強および位相差の減少も示された。また一方、5-HTトランスポータノックアウトマウスから摘出した消化管標本も用いて、5-HT受容体作動薬の作用の時間・空間的な解析を進めている。