| Project/Area Number |
19J20876
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 48020:Physiology-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
高橋 徹 筑波大学, 人間総合科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Declined (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 冬眠 / 休眠 / 低代謝 / 低体温 / 視床下部 / 神経科学 / 体温制御 / 哺乳類 |
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| Outline of Research at the Start |
能動的低代謝とは、一部の哺乳類が故意に基礎代謝を低下させる現象である。能動的低代謝は冬季や飢餓を生延びるための省エネルギー生存戦略であり、継続期間によって冬眠(数週間)と休眠(数時間)に分類される。冬眠ではリス、休眠ではマウスが代表動物である。これら安全な低代謝の原理を理解し人為的に医療応用できれば、重症患者の一時的延命などが実現し得る。しかし、冬眠・休眠が誘導される仕組みは全く不明なままである。基礎代謝(生命活動維持に最低限必要な代謝)の可逆的な抑制というこの驚異的な現象は、いかにして成されるのか。本研究ではその誘導中枢が脳に存在すると仮説し、冬眠・休眠の神経経路・誘導因子特定を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者が所属する研究グループが作製した新規マウス系統（Qrfp-iCre）とCre酵素依存性AAVベクターを用いて、このマウスの視床下部の特定の部位（前方腹側脳室周囲核）に位置するニューロン群を選択的に興奮させた結果、このマウスの代謝率と体温が長期間(少なくとも一日以上)にわたり著しく低下することを見出した。 この休眠に似た状態を誘導するニューロン群をQニューロン(Quiescence-inducing neuron:休眠誘導神経細胞)、Qニューロンの興奮によって引き起こされる長期的な低代謝・低体温状態をQIH(Q neurons-induced hypometabolism/hypothermia)と名付けた。QIH中のマウスの体温制御機構を解明すべく行った実験観察の結果、この低代謝・低体温は、設定体温(体温のセットポイント)の低下ならびに熱産生感度の低下によって実現されていることが判明した。またこのマウスは全個体が自発的に正常状態に戻ることがわかった。これらの特徴は、QIHが冬眠(hibernation)に類似する低代謝状態であることを支持した。したがってQIHは冬眠様状態であるという主張を軸に、当該研究内容を論文としてまとめ、(研究代表者を単独筆頭著者、受入研究者を責任著者として)正式に公開された(Takahashi TM et al., Nature, 583 109-114 (2020) )。 当該論文の成果は、非冬眠哺乳動物(マウス)に冬眠を導く神経システムが眠っている可能性を提唱しており、冬眠現象を人工的にヒトに応用する技術(人工冬眠)の開発への重要な進歩となり得る。また、マウスという強力な研究ツールを哺乳類の冬眠研究へ適用させたことから、当該研究は冬眠・低代謝学問領 域の重要な基盤となる研究となる可能性を秘めている。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
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[Journal Article] A discrete neuronal circuit induces a hibernation-like state in rodents2020
Author(s)
Takahashi TM, Sunagawa GA, Soya S, Abe M, Sakurai K, Ishikawa K, Yanagisawa M, Hama H, Hasegawa E, Miyawaki A, Sakimura K, Takahashi M, Sakurai T.
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Journal Title
Nature
Volume: -
Issue: 7814
Pages: 109-114
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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