体内時計に麻酔あるいは全身性ストレスが与える影響の検討

检查麻醉或全身应激对生物钟的影响

• 批准号: 17659495
• 负责人: 足立 健彦
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Tazuke Kofukai Medical Research Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17659495/
• 关键词: 体内時計; ストレス; 日内変動; 遺伝子; 概日リズム; 時計遺伝子; 培養細胞; real time PCR; 麻酔

マウスをモデル動物に選び、体内時計の中枢の視交叉上核(SCN)における時計蛋白質の発現変化、肝臓、腎臓、心臓、筋肉などの臓器別の遺伝子発現の概日リズムが麻酔そのものまた敗血症性ショックなどの全身性ストレスでいかに修飾を受けるかを分子生物学を援用して明らかにすることが目的であった。平成18年度には、研究初年度に、培養細胞で確立した時計素子遺伝子の発現量の日内変化検出法をマウスに適応して検討した。サイトカインの影響を検討する為の予備実験も行った。12時間ごとの明暗周期に同期させたマウスの視交叉上核、肝臓、腎臓より4時間毎にRNAを抽出し、BMAL,Perl,Per2,Clock,Cryの発現とその変化を半定量的リアルタイムRT-PCR法を用いて検討した。時計素子遺伝子の日内変動が過去の報告と矛盾なく観察できた。次にイソフルレンを用いてマウスに全身麻酔を施し遺伝子の発現の検討を行った。遺伝子発現の変化の周期に変化は見られなかったが、遺伝子発現の強度つまり振幅は抑制を受ける傾向が観察された。臓器間で特別な差異は検出できなかった。この実験事実は、全身麻酔薬が時計遺伝子の発現に影響を与えることを示唆するが、薬剤の直接的な影響なのか、麻酔状態に起因する変化なのかに関しては今後の検討が必要である。さらに全身性ストレスの影響を検討する目的の為の予備検討を培養細胞を用いて行った。炎症性サイトカインTNF-alphaで培養細胞を処理して、時計素子遺伝子の概日変動が影響されるかを検討した。NIH3T3細胞を用いた実験系ではサイトカインによる影響が有意には検出できなかった。確実なエビデンスを得るためにはマウスを用いた検討を行う必要がある。

The aim was to select mice as model animals and to clarify, by using molecular biology, how changes in the expression of clock proteins in the suprachiasmatic nucleus (SCN) at the center of the internal clock, and how circadian rhythms of gene expression for organs such as the liver, kidney, heart, and muscles are modified by anesthesia itself and systemic stress such as septic shock.在2006年，在研究的第一年，一种用于检测培养细胞中建立的时钟元素基因表达水平变化的方法，应用于小鼠。还进行了初步实验以研究细胞因子的作用。从每12小时与光和黑暗周期同步的小鼠的肝脏，肝脏和肾脏中提取RNA，并使用半量化的实时RT-PCR方法检查了BMAL，PERL，PER2，PER2，时钟和哭泣的表达和变化。观察到时钟元素基因的二一个内变异，而没有与以前的报道任何矛盾。接下来，使用异氟烷检查基因表达的小鼠进行全身麻醉。尽管在基因表达变化的循环中未观察到变化，但是抑制基因表达的强度或振幅的趋势。器官之间无法检测到特殊差异。尽管这个实验性事实表明，普通麻醉剂会影响时钟基因的表达，但对于该药物是直接效应还是由麻醉状况引起的变化，需要未来的考虑。此外，使用培养细胞进行了初步研究，以研究全身应激的影响。用炎性细胞因子TNF-α处理培养的细胞，以确定时钟元素基因中的昼夜节律变异是否受到影响。在使用NIH3T3细胞的实验系统中，无法检测到细胞因子的显着影响。为了获得可靠的证据，有必要使用小鼠进行研究。