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Effects of perioperative feeding conditions on the biological clock; a temporal biological analysis using genetically modified mice.

Research Project

Project/Area Number 19K10336
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

Ohno Sachi  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (00535693)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 倉本 恵梨子  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (60467470)
杉村 光隆  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (90244954)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords体内時計 / 三叉神経節 / 摂食 / Per2::LUC マウス / Cry1 ノックアウトマウス / Cry2 ノックアウトマウス / 腹時計 / Per2::Lucノックインマウス / Cry1ノックアウトマウス / Cry2ノックアウトマウス / 術後せん妄 / PER2::LUCノックインマウス / Cry1/Cry2ノックアウトマウス / 時計遺伝子 / 三叉神経系 / 周術期管理
Outline of Research at the Start

本研究では、時計遺伝子の1つPeriod2の発現に応じて細胞が光るよう遺伝子改変されたマウス(PER2::LUCノックインマウス)を用い、三叉神経節における遺伝子発現のリズムを計測する。さらに不規則な食事と口腔内への侵襲がこのリズムに及ぼす影響を明らかにする。最後に、時計遺伝子の1種であるCry1/Cry2をノックアウトしたマウスを用いて同様の実験を行い、この遺伝子の働きについても考察を加える。

Outline of Final Research Achievements

In recent years, a number of findings have been reported that many diseases, including lifestyle-related diseases, are partly caused by disorders of the "biological clock," and it is becoming clear that eating, in particular, has a significant impact on the "biological clock''. In this study, we hypothesized that the trigeminal nervous system, which receives a large amount of sensory input during feeding may perform the function of a peripheral clock, and that desynchronization with the rhythm of the suprachiasmatic nucleus (SCN), the central clock, may lead to various disorders. Therefore, we first examined the expression of clock genes in the trigeminal ganglion and observed a distinct circadian rhythm in the trigeminal ganglion, separate from the SCN. This suggests that the trigeminal ganglion is responsible for the relay of sensory inputs and temporal gating through autonomous circadian oscillations.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

食事や経口摂取の重要性を指摘する文献は多く見られるが、その作用機序は不明であり、三叉神経系の生体リズムに着目した今回の研究で得られた結果は、これらの根拠の1つになることが考えられる。さらに、時間生物学を研究する基礎分野に留まらず、歯科領域から医科領域へ、さらには健康産業や社会全体へ広く波及して、食事を介した健康の増進、疾病の予防や治療に生かされる可能性がある。シフトワークや海外出張など、不規則な生活を強いられる現代社会において、「体内時計」や時計遺伝子の働きを害する生活や食事をエビデンスに基づいて警鐘を鳴らすことで、最終的には医療費の削減にも寄与すると考えられる。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Circadian rhythm of PERIOD2::LUCIFERASE expression in the trigeminal ganglion of mice.2023

    • Author(s)
      1.Yukie Shirakawa, Sachi N. Ohno, Kanae A. Yamagata, Kazuaki Yamagata, Eriko Kuramot, Yoshiaki Oda, Takahiro J. Nakamura, Wataru Nakamura and Mitsutaka Sugimura.
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroscience

      Volume: - Pages: 1142785-1142785

    • DOI

      10.3389/fnins.2023.1142785

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Role of heterozygous and homozygous alleles in cryptochrome-deficient mice2022

    • Author(s)
      Oda Yoshiaki、Takasu Nana N.、Ohno Sachi N.、Shirakawa Yukie、Sugimura Mitsutaka、Nakamura Takahiro J.、Nakamura Wataru
    • Journal Title

      Neuroscience Letters

      Volume: 772 Pages: 136415-136415

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2021.136415

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diurnal Variation in Trigeminal Pain Sensitivity in Mice2021

    • Author(s)
      Niiro Ayako、Ohno Sachi N.、Yamagata Kanae A.、Yamagata Kazuaki、Tomita Kazuo、Kuramoto Eriko、Oda Yoshiaki、Nakamura Takahiro J.、Nakamura Wataru、Sugimura Mitsutaka
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroscience

      Volume: 15 Pages: 703440-703440

    • DOI

      10.3389/fnins.2021.703440

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 三叉神経支配領域における概日リズムと三叉神経節における時計遺伝子の発現について2024

    • Author(s)
      大野 幸, 杉村 光隆
    • Organizer
      第101回日本生理学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] マウスの三叉神経節における PERIOD2::LUCIFERASE 発現の概日リズム2023

    • Author(s)
      白川 由紀恵,大野 幸,新納 彩子,山形 歌奈絵, 杉村 光隆
    • Organizer
      第51回 日本歯科麻酔学会総会・学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 三叉神経節における PER2::LUC の発現リズム.2022

    • Author(s)
      3.白川 由紀恵,大野 幸,新納 彩子,山形 歌奈絵,杉村 光隆.
    • Organizer
      第50回日本歯科麻酔学会総会・学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 性持続性疼痛の動物モデルを用いた、三叉神経支配領域における痛みの日内変動の解析2021

    • Author(s)
      新納 彩子, 大野幸,富田和男, 倉本恵梨子, 中村 渉, 杉村 光隆
    • Organizer
      第63回歯科基礎医学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 三叉神経節における時計遺伝子の発現リズム2021

    • Author(s)
      白川由紀恵,大野幸, 山形歌奈絵, 織田善晃,中村孝博,中村 渉,杉村光隆
    • Organizer
      第28回日本時間生物学会学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 急性持続性疼痛の動物モデルを用いた、三叉神経支配領域における痛みの日内変動の解析2020

    • Author(s)
      新納 彩子,大野 幸,青山 歌奈絵,山形 和彰,杉村 光隆.
    • Organizer
      第27回日本時間生物学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 急性持続性疼痛の動物モデルを用いた、三叉神経支配領域における痛みの日内変動の解析2020

    • Author(s)
      新納 彩子,大野 幸,青山 歌奈絵,山形 和彰,杉村 光隆.
    • Organizer
      第48回日本歯科麻酔学会学術集会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 急性持続性疼痛の動物モデルを用いた、三叉神経支配領域における痛みの日内変動の解析2020

    • Author(s)
      新納 彩子,大野 幸,青山 歌奈絵,山形 和彰,杉村 光隆
    • Organizer
      第13回鹿児島大学大学院医歯学総合研究科口腔先端科学教育研究センター研究発表会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 急性持続性疼痛の動物モデルを用いた、三叉神経支配領域における痛みの日内変動の解析2020

    • Author(s)
      新納 彩子,大野 幸,青山 歌奈絵,山形 和彰,杉村 光隆
    • Organizer
      第15回環境生理学プレコングレス
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 急性持続性疼痛の動物モデルを用いた、三叉神経支配領域における痛みの日内変動の解析2020

    • Author(s)
      新納彩子, 大野 幸, 青山歌奈絵, 山形和彰, 杉村光隆
    • Organizer
      第15回環境生理プレコングレス
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 急性持続性疼痛の動物モデルを用いた、三叉神経支配領域における痛みの日内変動の解析2019

    • Author(s)
      新納彩子, 大野 幸, 青山歌奈絵, 山形和彰, 杉村光隆
    • Organizer
      第47回日本歯科麻酔学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 急性持続性疼痛の動物モデルを用いた、三叉神経支配領域における痛みの日内変動の解析2019

    • Author(s)
      新納彩子, 大野 幸, 青山歌奈絵, 杉村光隆
    • Organizer
      第26回 学術大会 日本時間生物学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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