自由に動く自発的に高血圧ラットの自律神経と睡眠の変調にエストロゲン補給の影響

The Impact of Estrogen Supplementation to Autonomic and Sleep Modulations in Free-Moving Spontaneously Hypertensive Rats.

• Shin-Huei Liu
• Chun-Ting Lai
• Hau-Ruey Chen
• Wei-Lun Lin
• Shinya Yamada
• Isaiah Carlos Lugtu
• Yu-Hui Chou
• Cheryl C H Yang
• Terry Bo-Jau Kuo
• Shih-Ann Chen
• Li-Wei Lo

抄録

睡眠とエストロゲンレベルは神経調節に影響を与え、心血管系（CV）イベントと関連している。我々は、自発性高血圧ラット（SHR）における心拍変動（HRV）および概日周期に対するエストロゲンの影響を調査した。睡眠中に雄7匹、雌7匹のSHRを対象に睡眠ポリグラフ記録を行った。脳波（EEG）と筋電図（EMG）を評価し、活動的覚醒（AW）、静穏睡眠（QS）、逆説的睡眠（PS）の各段階を定義した。心活動は、心電図（ECG）のRR間隔、平均動脈圧（MAP）、およびHRVのパワースペクトルによって測定した。心電図では、男性SHRでは203.74±6.61対181.30±8.06ms、P＜0.001）、女性SHRでは169.21±6.43対160.76±10.66ms、P＜0.05）で、ベースライン時と比較して全睡眠時間間隔を延長した。また、HRVにおいては、男性SHRでは1.03±0.28 vs. 0.60±0.43 ln（ms）、P < 0.001）、女性SHRでは0.71±0.26 vs. 0.42±0.19 ln（ms）、P < 0.001）で、ベースライン時と比較して、エストロゲンは全睡眠の高周波数（HF）を増加させた。男性SHRでは、エストロゲンはベースラインと比較してQS（26.50±4.85、20.79±5.07、P＜0.01）およびPS（25.64±5.18、20.14±4.75、P＜0.05）ステージの頻度を増加させました。女性SHRでは、エストロゲンはベースライン時と比較して、全睡眠におけるデルタ波の割合を増加させた（79.87% ± 3.10% vs 76.71% ± 2.74%, P < 0.05）。睡眠解析では、男性SHRのエストロゲンは睡眠の質の低下を引き起こしました。対照的に、女性の SHR では、エストロゲンは睡眠の質を改善し、高血圧のリスクを低下させることが示されました。

Sleep and estrogen levels have an impact on neural regulation and are associated with cardiovascular (CV) events. We investigated the effects of estrogen on heart rate variability (HRV) and circadian cycle in spontaneously hypertensive rats (SHRs). Polysomnographic recording was performed in seven male and seven female SHRs during sleep. The electroencephalogram (EEG) and electromyogram (EMG) were evaluated to define active waking (AW), quiet sleep (QS), and paradoxical sleep (PS) stages. Cardiac activities were measured by RR interval of the electrocardiogram (ECG), mean arterial pressure (MAP), and power spectrum of HRV.In ECG, estrogen prolonged the RR interval in total sleep when compared with that at baseline in male SHRs (203.74 ± 6.61 versus 181.30 ± 8.06 ms, P < 0.001) and in female SHRs (169.21 ± 6.43 versus 160.76 ± 10.66 ms, P < 0.05). In HRV, the estrogen increased the high frequency (HF) in total sleep when compared with that at baseline in male SHRs (1.03 ± 0.28 versus 0.60 ± 0.43 ln (ms), P < 0.001) and in female SHRs (0.71 ± 0.26 versus 0.42 ± 0.19 ln (ms), P < 0.05).In male SHRs, estrogen increased the frequency of QS (26.50 ± 4.85 versus 20.79 ± 5.07, P < 0.01) and PS (25.64 ± 5.18 versus 20.14 ± 4.75, P < 0.05) stages when compared with baseline. In female SHRs, estrogen increased the percentage of delta waves in total sleep (79.87% ± 3.10% versus 76.71% ± 2.74%, P < 0.05) when compared with that at baseline.In HRV, estrogen leads to neuromodulation by increased parasympathetic tone in all SHRs, suggesting a lower risk to CV events. In sleep analyses, estrogen in male SHRs caused poor sleep quality. In contrast, estrogen in female SHRs demonstrated improved quality of sleep and decreased risk of hypertension.