2017.4

No.

54

コンジェニック・ラット（SHRSPwch1.0）の亢進している自発運動の時系列解析と血圧・心拍との関係
MJ G心血管研究所
日本歯科大学生命歯学部内科学講座
武庫川女子大学薬学部薬学科
島根大学医学部病理学病態病理学講座

河村博
三ツ林裕巳
池田 克己
並河徹

はじめに
脳 卒 中 易 発 症 高 血 圧 自 然 発 症 ラ ッ ト（SHRSP/Izm）が 開 発 さ れ 1）、次 い で SHRSP/Izm の 第 1 遺 伝 子の 高 血 圧 に 関 与 す る 遺 伝 子 領 域（QTL）に 正 常 血 圧 ウ ィ ス タ ー 京 都 ラ ッ ト normotensive Wistar-Kyotorat（WKY/Izm）の QTL を 移 し 替 え た コ ン ジ ェ ニ ッ ク・ラ ッ ト（SHRSPwch1.0）が 開 発 さ れ た 2）。こ のSHRSPwch1.0 の特徴は血圧（SAP）と心拍（HR）が SHRSP/Izm と WKY/Izm の中間値を示すが自発運動locomotor activity（ACT）が非常に亢進している点である 3）。今回、この ACT の時間生物学的な特徴と SAPと HR の関係について述べる。
SHRSPwch1.0 の ACT の時間生物学的特徴
SHRSP/Izm、SHRSPwch1.0、WKY/Izm の ACT の 3 日間連続記録より、ACT の変動から最大エントロピー法のスペクトルの周期と最小二乗法により至適曲線が得られる。時系列データとこの至適曲線とを図1 に示す。それぞれのラットの ACT の極大値の時刻は暗期の中央時刻（00:00）前後であり、極小値は明期の中央時刻（12:00）前後であることが分かる。この ACT の変動はサーカディアン・リズムを形成している。図 1 から ACT の変動の振幅は明らかに SHRSPwch1.0 で他のラットより大である。図 2 に SHRSP/Izm、
SHRSPwch1.0、WKY/Izm の周波数とそのピーク・パワー（spectral density）の関係を示す。ピーク・パ
ワーの X 軸上の位置はそれぞれ周波数 0.0431/ 時間（周期 23.19 時間）、周波数 0.0428/ 時間（周期 23.38 時間）、周波数 0.0434/ 時間（周期 23.07 時間）である。SHRSPwch1.0 のサーカディアン・リズムのパワーは他のラットより大である。更に、SHRSPwch1.0 には周波数 0.0617/ 時間（周期 16.197 時間）と周波数 0.0821/ 時間（周期 12.184 時間）のウルトラジアン・リズムが観察される。
Fitted Curve and Observed ACTACT Spectral Density

SHRSP/Izm

24:00
136:00SHRSPwch1.0

48:00
260:0048:00
260:0048:00
260:00hour 72:00
day
3

100 150

0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15

SHRSPwch1.0（1/hour）

36:00

WKY/Izmhour 72:00
3
day

00.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15

WKY/Izm（1/hour）

40000

24:00
120000100 150

050
00:00
00050
012:00

ACT counts/10sec

0:00
0012:00

ACT counts/10sec

0:00
0250000 500000 750000050100150250000 500000 750000

ACT counts/10sec

SHRSP/Izm

12:00

24:00
136:00

図1hour 72:00
day300.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15

（1/hour）

図2

SHRSPwch1.0 の ACT と SAP・HR との関係
ACT と SAP、ACT と HR の 相 関 関 係 を Speaman rank test で 解 析 し、95% の 等 確 立 楕 円 で 示 す（図 3,4）。
ACT と SAP の相関係数は SHRSPwch1.0 で他のラットより大であり、しかもその回帰直線の勾配は急峻である。
図 4 でも ACT と HR の相関係数は SHRSPwch1.0 で他のラットより大であり、回帰直線の勾配も急峻であることが分かる。以上より、SHRSPwch1.0ではSAPや HRに対してACT が大きく応答しているもと考えられる。
SHRSPwch1.0 の多動性と血圧の関係
SHRSPwch1.0 の SAP と HR は SHRSP/Izm のより小さいのにもかかわらず ACT が大きい。このことは第1 遺伝子の中に SAP に関与する QTL と ACT に関与する QTL が別々に存在する可能性があると考えられる。
SHRSPwch1.0 の ACT にはウルトラジアン・リズムが存在することから、サーカディアン・リズムの他に短周期のリズムの ACT も存在し、これが全体としての ACT の亢進に影響を与えていると考えている。従って、
SHRSPwch1.0 の ACT は SHRSP/Izm や WKY/Izm のとは量的にも質的に異なるものと考えられる。また他の報告と考え合わせると SHR およびその亜系 の ACT の亢進性と SAP との間には直接の因果関係はないもと考えている 4,5,6）。今後、この方面での研究が進むことを期待している。
SHRSP/Izm

SHRSPwch1.0WKY/Izm

150150150

ACT200

ACT200

ACT2001001001005050500100 120 140 160 180 200 220 240 260

0100 120 140 160 180 200 220 240 260

0100 120 140 160 180 200 220 240 260

SAP

Y=-65.66+0.40X; rS=0.050,

SAP

Y=-683.95+3.84X; rS=0.592,

SAP

Y=-44.91+0.43X; rS=0.460,

図3

SHRSP/Izm

SHRSPwch1.0

WKY/Izm

150150150

ACT200

ACT200

ACT2001001001005050500260 280 300 320 340 360 380 400 420 440

HRY=-112.72+0.36X; rS=0.246,0260 280 300 320 340 360 380 400 420 440

HRY=-314.0+1.21X; rS=0.693,

0260 280 300 320 340 360 380 400 420 440

HR

Y=-23.32+0.091X; rS=0.604,

図4参考1).Yamori, Y, et al. Jpn Circ J 1975, 39:616-621
2).Nabika T, et al. Clin & Exper Pharmacol and Physiol 2000 217:251-2563).Kawamura H, et al. Clin Exp Hypertens 2013, 35:574-581

文献4).Whitehorn D, et al. Behav Neural Biol 1983, 37:357-361
5).Becker RHA, et al. Clin Exp Hypertens 1997, 19:1233-1246
6).Hendley, ED, et al. Hypertens 1983, 5:211-217

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