オレキシンニューロンのグルコース感受性機構とその生理的役割の解明

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オレキシンニューロンのグルコースセンサーとしての機能に与える影響、そしてオレキシンニューロンが細胞外グルコース濃度を検出するために必要なチャネル分子を特定するために、電気生理学的手法を用いて、オレキシンニューロンのパッチクランプを行っているが、特定の分子、チャネルを特定するまでには至っていない。しかし、細胞外環境によって、オレキシンニューロンのグルコースに対する反応性が異なることがわかってきた。また計画の中の一つであるグルコース感知メカニズムに関与する可能性がある分子がオレキシンニューロンに発現しているかどうかを調べるためのマイクロアレイ解析において、電気生理で用いた個々のオレキシンニューロンを集めmRNAを調達していたが、平成22年度の報告書では、ニューロンの数が足りない状況ではあったが、今現在はmRNAを調達するための必要なニューロンを確保できたので、マイクロアレイ解析に持ち込める段階にある。行動実験については、オレキシンニューロンを特異的に欠損させたトランスジェニックマウス、orexin/ataxin-3マウス(Hara et al ; Neuron, 2001)をすでに確立しており、それを実験に用いた。このマウスを、低グルコース状態下また逆に高グルコース状態下におき、それぞれの状況下での行動パターンの測定、脳波をモニターし、睡眠・覚醒パターンを通常の状態とコントロールマウスと比べ、変化があるかどうかを調べている最中である。これが調べ終わった後に自律神経系の変化、具体的には血圧、心拍数などラジオテレメトリー装置を用いて測定したいと考えている。以上の実験系を用いて、個体レベルにおいて、オレキシンニューロンのグルコースセンサーとしての機能、関わりを明らかにしたい。