豚の松果体のオレキシン作動性中心神経支配の実証

オレキシン/ヒポクレチンは、同じペルペプトイドの2つのアイソフォームが脳全体に広く分布しており、主に摂食、睡眠、覚醒、および周期的な睡眠吸入挙動に関連するいくつかの生理学的および神経内分泌調節パターンに関与しています。オレキシン-Aおよびオレキシン-Bは、2つのGタンパク質共役膜貫通受容体、オレキシン-1およびオレキシン-2受容体（OR-R1およびR2）に異なる親和性を伴って結合します。人間と豚の脳の類似性のために、私たちは豚を研究して、毛状領域への神経解剖学的予測に特に重点を置いて、筋肉のオレキシン作動性系を調査しました。オレキシン-Aおよびオレキシン-Bに対する抗体を使用することにより、光および電子顕微鏡レベルで視床下部の脳室および周室領域で免疫反応性の大きな多極ペリカリヤが検出されました。傍脳室核の領域では、オレキシン作動性ニューロンが外側視床下部領域までずっと伸びていました。しばしば大きな静脈瘤に恵まれた免疫反応性神経繊維が視床下部と上皮全体に発見されました。いくつかの脳室周囲免疫反応性神経線維が上皮領域に入り、松果体と実質に継続して松果体間で分散しました。免疫電子顕微鏡では、豚の松果体のオレキシン作動性神経線維の存在が確認されました。視床下部および松果体から総mRNAを抽出した後、ブタオレキシン受容体に特異的なプライマーを使用してRT-PCRとネストされたPCRを実行しました。PCR産物を配列決定し、調査した組織におけるOr-R1とOr-R2の両方の存在を検証しました。げっ歯類に関する以前の研究でサポートされているこれらの発見は、中央オレキシン作動性神経入力を介した松果体の視床下部調節を示唆しています。

Orexins/hypocretins, two isoforms of the same prepropeptide, are widely distributed throughout the brain and are involved in several physiological and neuroendocrine regulatory patterns, mostly related to feeding, sleep, arousal, and cyclic sleep-wake behaviors. Orexin-A and orexin-B bind with different affinities to two G-protein-coupled transmembrane receptors, orexin-1 and orexin-2 receptors (OR-R1 and OR-R2, respectively). Because of the similarities between the human and the swine brain, we have studied the pig to investigate the orexinergic system in the diencephalon, with special emphasis on the neuroanatomical projections to the epithalamic region. By using antibodies against orexin-A and orexin-B, immunoreactive large multipolar perikarya were detected in the hypothalamic periventricular and perifornical areas at the light and electron microscopic levels. In the region of the paraventricular nucleus, the orexinergic neurons extended all the way to the lateral hypothalamic area. Immunoreactive nerve fibers, often endowed with large varicosities, were found throughout the hypothalamus and the epithalamus. Some periventricular immunoreactive nerve fibers entered the epithalamic region and continued into the pineal stalk and parenchyma to disperse among the pinealocytes. Immunoelectron microscopy confirmed the presence of orexinergic nerve fibers in the pig pineal gland. After extraction of total mRNA from the hypothalamus and pineal gland, we performed RT-PCR and nested PCR using primers specific for porcine orexin receptors. PCR products were sequenced, verifying the presence of both OR-R1 and OR-R2 in the tissues investigated. These findings, supported by previous studies on rodents, suggest a hypothalamic regulation of the pineal gland via central orexinergic nervous inputs.