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Mechanisms underlying aging and disease related circadian dysfunctions by in vivo Miniscope

Research Project

Project/Area Number 20KK0229
Research Category

Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
Research InstitutionHiroshima University (2022-2023)
Waseda University (2020)

Principal Investigator

田原 優  広島大学, 医系科学研究科(医), 准教授 (80707399)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中村 孝博  明治大学, 農学部, 専任教授 (00581985)
原口 敦嗣  早稲田大学, 理工学術院, 講師(任期付) (80834671)
太田 航  横浜市立大学, 医学部, 助教 (80866541)
Project Period (FY) 2020-10-27 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords概日時計 / 老化 / イメージング
Outline of Research at the Start

加齢や各疾患でいかに 概日時計が乱れるのかは未解明な部分が多く、その作用機序の解明が本研究の目的である。 本国際共同研究チームは、これまでに視床下部にある概日時計中枢に着目した解析を進めてきた。特に加齢や疾患における概日時計中枢の神経活動変化を捉えるべく、UCLAにて、UCLA Miniscopeをベースに、概日時計中枢のイメージング手法の確立を新規に目指すことをメインの渡航目的とする。老化促進モデルマウス、アデニン誘発性慢性腎臓病モデルマウスについて、Miniscope技術を用いて、ミトコンドリア機能低下、神経炎症をターゲットに、概日時計変調のメカニズム解明を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

加齢や各疾患でいかに概日時計が乱れるのかは未解明な部分が多く、その作用機序の解明が本研究の目的である。 本国際共同研究チームは、これまでに視床下部にある概日時計中枢に着目した解析を進めてきた。特に加齢や疾患における概日時計中枢の神経活動変化を捉えるべく、UCLAにて、UCLA Miniscopeをベースに、概日時計中枢のイメージング手法の確立を新規に目指すことをメインの渡航目的とする。老化促進モデルマウス、アデニン誘発性慢性腎臓病モデルマウスについて、Miniscope技術を用いて、ミトコンドリア機能低下、神経炎症をターゲットに、概日時計変調のメカニズム解明を目指す。
2022年度は、mini-scopeを用いた線条体シングルセルカルシウムイメージングの実験系を確立することができた。また、ライデン大学に1ヶ月間修士課程の学生を派遣し、mini-scopeを用いたイメージング技術やAAVウイルスの新規注入方法について学ぶことができた。明治大学の博士学生についても、UCLA、コロンビア大学で、中枢時計研究のディスカッションや、mini-scopeの最新技術を見学することができた。2023年度は、明治大学にてmini-scopeを用いた実験を継続し、SCNにおける測定ができる段階まで到達した。また、中村は、米国神経科学会の参加、コロンビア大学、コーネル大学での研究打ち合わせを行った。よって、2022-2023年度は順調に研究が進んでいるが、2020,2021年度はコロナ禍で研究が思うように進んでいなかったため、2024年度まで1年延長することを決めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究開始当初はコロナ禍であったため、研究者の海外派遣や国際会議への参加が出来なかった。よって、本課題は2023年度で終了予定であったが、2024年度まで1年延長することとした。

Strategy for Future Research Activity

2024年度は、明治大学、横浜市立大学での研究実施(線条体やSCNでのイメージング)をさらに進め、概日時計の老化状態を可視化することを目指す。また、米国時間生物学会等に参加し、概日時計研究の情報収集を行うと共に、共同研究者と打ち合わせを行う。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 9 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of California Los Angeles(米国)

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  • [Journal Article] The Interplay Between Female Reproductive Function and the Circadian System, Chronobiology and Chronomedicine: From Molecular and Cellular Mechanisms to Whole Body Interdigitating Networks2024

    • Author(s)
      Nakamura TJ, Takasu NN, Cornelissen G, Otsuka K, Nakamura W
    • Journal Title

      Chemical Biology

      Volume: 23 Pages: 397-427

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  • [Journal Article] Synchronizers of Circadian Rhythms, "Chronobiology and Chronomedicine: From molecular and cellular mechanisms to whole body: interdigitating networks"2024

    • Author(s)
      Tahara Y and Shibata S
    • Journal Title

      Chemical Biology

      Volume: 23 Pages: 40-70

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  • [Journal Article] Diurnal variation of brain activity in the human suprachiasmatic nucleus2024

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      Oka Satoshi、Ogawa Akitoshi、Osada Takahiro、Tanaka Masaki、Nakajima Koji、Kamagata Koji、Aoki Shigeki、Oshima Yasushi、Tanaka Sakae、Kirino Eiji、Nakamura Takahiro J.、Konishi Seiki
    • Journal Title

      The Journal of Neuroscience

      Volume: 44 Pages: e1730232024-e1730232024

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1730-23.2024

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  • [Journal Article] Effect of circadian clock and claudin regulations on inulin-induced calcium absorption in the mouse intestinal tract2023

    • Author(s)
      SHIGA Kazuto、HARAGUCHI Atsushi、SASAKI Hiroyuki、TAHARA Yu、ORIHARA Kanami、SHIBATA Shigenobu
    • Journal Title

      Bioscience of Microbiota, Food and Health

      Volume: 42 Issue: 2 Pages: 114-123

    • DOI

      10.12938/bmfh.2022-029

    • ISSN
      2186-3342
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  • [Journal Article] Age-Related Decline in the Central Circadian Clock2023

    • Author(s)
      Miyazaki Shota、Nakamura Wataru、Nakamura Takahiro J.
    • Journal Title

      Healthy Ageing and Longevity book series

      Volume: 18 Pages: 95-103

    • DOI

      10.1007/978-3-031-22468-3_4

    • NAID

      40021684778

    • ISBN
      9783031224676, 9783031224683
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    • Author(s)
      Tsuno Yusuke、Peng Yubo、Horike Shin-ichi、Wang Mohan、Matsui Ayako、Yamagata Kanato、Sugiyama Mizuki、Nakamura Takahiro J.、Daikoku Takiko、Maejima Takashi、Mieda Michihiro
    • Journal Title

      PLOS Biology

      Volume: 21 Issue: 8 Pages: e3002281-e3002281

    • DOI

      10.1371/journal.pbio.3002281

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  • [Journal Article] Long days restore regular estrous cyclicity in mice lacking circadian rhythms2023

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      Nakamura Takahiro J.、Takasu Nana N.、Sakazume Sayuri、Matsumoto Yu、Kawano Natsuko、Pendergast Julie S.、Yamazaki Shin、Nakamura Wataru
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 9 Issue: 6 Pages: e16970-e16970

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2023.e16970

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  • [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

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  • [Journal Article] Editorial: The present and future of chrono-nutrition studies2023

    • Author(s)
      Tahara Yu、Qian Jingyi、Oike Hideaki、Escobar Carolina
    • Journal Title

      Frontiers in Nutrition

      Volume: 10 Pages: 2165-2165

    • DOI

      10.3389/fnut.2023.1183320

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  • [Journal Article] Polygalae Radix shortens the circadian period through activation of the CaMKII pathway.2022

    • Author(s)
      Haraguchi A, Saito K, Tahara Y, Shibata S.
    • Journal Title

      Pharm Biol.

      Volume: 60 Issue: 1 Pages: 689-698

    • DOI

      10.1080/13880209.2022.2048863

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  • [Journal Article] Secretin receptor-deficient mice exhibit robust food anticipatory activity2022

    • Author(s)
      Sugiyama Mizuki、Nishijima Ichiko、Nakamura Wataru、Nakamura Takahiro J.
    • Journal Title

      Neuroscience Letters

      Volume: 772 Pages: 136462-136462

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2022.136462

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  • [Journal Article] Oak extracts modulate circadian rhythms of clock gene expression in vitro and wheel-running activity in mice2022

    • Author(s)
      Haraguchi Atsushi、Du Yao、Shiraishi Rena、Takahashi Yuki、Nakamura Takahiro J.、Shibata Shigenobu
    • Journal Title

      Sleep and Biological Rhythms

      Volume: 20 Issue: 2 Pages: 255-266

    • DOI

      10.1007/s41105-021-00365-2

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      第101回日本生理学会大会
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      太田 航, 山ノ上 友美, 高橋 琢哉
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    • Author(s)
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    • Author(s)
      田原 優 (編著),柴田 重信 (監修),大池 秀明 (著),楠瀬 直喜 (著),駒田 陽子 (著),中村 孝博 (著)
    • Total Pages
      180
    • Publisher
      杏林書院
    • ISBN
      9784764412293
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-10-29   Modified: 2024-12-25  

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