ラット薬物過剰投与モデルにおける脳脊髄液神経伝達物質レベルと中枢神経系のうつ病

Cerebrospinal fluid neurotransmitter levels and central nervous system depression in a rat drug overdose model.

• Hiroshi Tsutsumi
• Kosei Yonemitsu
• Ako Sasao
• Yuki Ohtsu
• Shota Furukawa
• Yoko Nishitani

抄録

神経精神医学的な薬物の過剰摂取は、生理機能の中枢神経系（CNS）の抑うつを損なう。薬物関連死では、現在のところ、薬物濃度のみが被害者の中枢神経系のうつ病に関する情報を提供することができる。本研究では、薬物過剰摂取モデルを用いて、脳脊髄液（CSF）中の神経伝達物質が中枢神経系うつ病のバイオマーカーとして機能するかどうかを調べた。4群のラットにジアゼパム（200mg/kg）および/またはフェノバルビタール（100mg/kg）またはビヒクルを経口投与した。生理的障害を評価するために実施したホットプレート試験では、薬物投与群では反応潜時の延長が認められた。血清薬物濃度もまた、薬物過量投与の効果を観察するのに十分であった。ベンゾイル変性神経伝達物質の濃度は液体クロマトグラフィー-タンデム質量分析法（LC-MS/MS）を用いて測定した。ホットプレート試験での反応潜伏時間の増加に伴い、CSF中のノルアドレナリン、アドレナリン、セロトニン、メラトニン、ホスホエタノールアミン、およびヒスタミンのレベルが低下した。これらのCSF神経伝達物質レベルの低下は、中枢神経系の抑制による生理機能障害を表している可能性がある。

A neuropsychiatric drug overdose impairs physiological function central nervous system (CNS) depression. In drug-related deaths, only the drug concentration can currently provide information regarding CNS depression in victims. In this study, using a drug overdose model, we investigated the ability of neurotransmitters in the cerebrospinal fluid (CSF) to serve as biomarkers for CNS depression. Four groups of rats were orally administered diazepam (200 mg/kg) and/or phenobarbital (100 mg/kg) or vehicle. In a hot plate test performed to assess physiological impairment, drug-administered animals showed prolongation of the response latency. Serum drug concentrations were also sufficient to observe the effect of drug overdose. The levels of benzoyl-derivatized neurotransmitters were measured using liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) analysis. Noradrenaline, adrenaline, serotonin, melatonin, phosphoethanolamine, and histamine levels in the CSF decreased as the response latencies in the hot plate test increased. These reduced CSF neurotransmitter levels may represent physiological dysfunction through CNS depression.