脳幹-視床下部ネットワークを介した栄養シグナルによる摂食・代謝の制御基盤の解析
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21K16374
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
永嶋 宇 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (80896233)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 栄養シグナル / 摂食行動 / 嫌悪行動 / 腕傍核（PB） / 視床下部 / 傍視床下核（PSTN） / PACAP / マウス / 腕傍核 / 代謝疾患 / AMPK |
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| Outline of Research at the Start |
体の栄養状態に応じて摂食行動や代謝を制御することは、生存にとって必須の機能である。一方、糖尿病や多様な代謝疾患において、摂食行動のみならず情動制御異常も知られ生活の質を著しく損なうが、そのメカニズムはほとんどわかっていない。本研究ではマウスを用いて、末梢からの栄養シグナルを伝達する脳幹と視床下部の双方向の情報伝達に着目し、栄養シグナルが中枢を介してどのように代謝や行動を制御するのかを明らかにするとともに、組織学・電気生理学的手法を用いてその回路メカニズムに迫る。さらに、栄養シグナルの鍵としてAMPキナーゼに着目し、 栄養シグナルによる情動制御を分子から個体まで一貫して明らかにすることを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
生命活動において「栄養」は必須であり、動物は栄養状態に応じて行動や代謝を的確に調節することで個体の生存確率を上げていると考えられる。末梢組織における栄養シグナルは、神経伝達やホルモンなどの液性因子を介して中枢神経系の脳幹や視床下部に伝達される。興味深いことに、脳幹と視床下部の間には相互連絡が存在することが古くから知られている。しかしながら、その生理的意義については未だ不明な点が多く残っている。これまでの研究から、脳幹の腕傍核と視床下部は栄養状態に応じた摂食行動に関与すると共に、嫌悪や疼痛などの情動にも関わることが知られている。従来の研究では、栄養制御と情動制御は別々の視点から捉えられがちであったが、摂食障害と精神疾患との関連が示唆されているように、両者の連関メカニズムの解明も必要である。そこで、本研究ではマウスの脳幹－視床下部ネットワークに着目して解析を行い、栄養シグナルによる行動・代謝の制御基盤の解明を目的とする。本年度は、腕傍核から視床下部の傍視床下核（PSTN）への投射経路について、行動学的、組織学的、電気生理学的手法を用いて解析を行った。これらにより、腕傍核－PSTN経路は、恐怖による摂食抑制に関わることを見出した。さらに、PSTNにおいて下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド（PACAP）を発現する細胞が、腕傍核からの入力を伝達し、摂食行動の抑制を担っていることを発見した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は腕傍核から傍視床下核への投射回路の機能について行動学的に解析し、摂食行動や嫌悪行動への関与を明らかにすることができた。さらに、Creドライバーマウスを用いた経路・細胞種特異的な特性を、電気生理学的・組織学的・行動学的アプローチで解析し、関与する細胞種の絞り込みに成功した。さらに薬理学的操作によって、関連分子の絞り込みも進んでおり、研究はおおむね順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は摂食行動や嫌悪行動およびその連関に関与する知見をさらに発展させる。下流の回路メカニズムやPACAP分子の作用機序などについて解析を進めていく。さらに、代謝関連表現型との関係性を明らかにしていく。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
