メラトニンとアンジェルマン症候群：日内分泌の意味と数理モデル

Melatonin and Angelman Syndrome: Implications and Mathematical Model of Diurnal Secretion.

抄録

本研究の主な目的は，我々が開発したメラトニン概日分泌の数学的モデルを用いて，アンジェルマン症候群（＝9名）の被験者と，てんかん（末梢神経麻痺，ミオパチー，腰痛と診断された非てんかん患者）の子供（＝80名）および非てんかん（＝40名）のメラトニンリズムを比較することであった。日中のホルモン分泌を表す特性（最小メラトニン濃度，分泌振幅，メラトニン分泌の位相シフト，睡眠時間，メラトニン分泌の薄明かりメラトニン開始（DLMO），形状パラメータ）により，適合度を分析し，測定されたメラトニンプロファイルが生理的なベル型分泌とどの程度異なるかを推測することができる。推定された睡眠時間とメラトニン分泌の位相シフト、および25%と50%の相対的な閾値におけるDMLOオフセットは、アンジェルマン症候群の子供たちの重要な特徴です。形状パラメータから明らかになったように、AG被験者の大部分ではメラトニン分泌プロファイルが乱れており、ベル型ではなく、むしろ三角形のコースを示していた。

The main aim of the study was to compare the melatonin rhythms in subjects with Angelman syndrome ( = 9) and in children with ( = 80) and without ( = 40) epilepsy (nonepileptic patients diagnosed with peripheral nerve palsies, myopathy, and back pain) using our mathematical model of melatonin circadian secretion. The characteristics describing the diurnal hormone secretion such as minimum melatonin concentration, release amplitude, phase shift of melatonin release, and sleep duration as well as the dim light melatonin onset (DLMO) of melatonin secretion and the shape parameter allow analyzing the fit and deducing about how much the measured melatonin profile differs from a physiological bell-shaped secretion. The estimated sleep duration and phase shift of melatonin release as well as the DMLO offsets at 25% and 50% relative thresholds are the key characteristic of Angelman syndrome children. As revealed from the shape parameter, the melatonin secretion profiles are disturbed in majority of the AG subjects revealing rather a triangular course instead of the bell-like one.