| Project/Area Number |
22KJ0351
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| Project/Area Number (Other) |
21J20226 (2021-2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022) |
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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 |
李 若詩 筑波大学, 人間総合科学学術院, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 体温リズム / 視交叉上核 / 視床下部背内側核 / AVP産生ニューロン / GABA作動性ニューロン / 体温リズム制御 / Qニューロン / DMH / 神経回路 |
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| Outline of Research at the Start |
哺乳類の概日時計は視床下部の視交叉上核（SCN）に存在し、行動リズム、摂食リズム、ホルモン分泌リズムなど様々な概日リズムを制御する。体温リズムも概日時計のSCNにより制御されるが、行動リズムなどほかのリズムと乖離することが知られている。そのため、体温リズム制御には特有の神経メカニズムが使用されていると考えられるが、その機序は未だ謎に包まれている。本研究では、体温リズム制御に関わるSCNからの神経回路を同定し、神経回路・分子レベルでの体温リズム制御メカニズムを明らかにする。さらに、体温の概日リズムの睡眠や体重に及ぼす影響を調べ、体温リズムの個体レベルでの重要性を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
体温リズムを制御する神経回路の解明に携わった。哺乳類の中枢時計である視交叉上核（SCN）が体温制御に関わる視床下部背内側核（DMH)へ投射し、その神経回路が体温リズム形成に関わるという作業仮説のもと研究を進めた。DMHに経シナプス性逆行性ベクターである改変型狂犬病ウイルスを導入し、DMHに投射している領域にSCNが存在するかを確認した。その結果、SCNに陽性細胞が確認され、SCN-DMHの神経回路の存在が確認された。また、DMHに投射しているSCN細胞が体温リズム形成に関わるかを調べた。野生型マウスの腹腔内に小型体温測定装置を埋め込み、正常時の体温リズムを計測した。その後、DMHに逆行性にCreリコンビナーゼを発現させる犬型アデノウイルス（CAV2-Cre）を発現させ、SCNにCre依存性に細胞死を誘導するCaspase3を発現させた。この操作後の体温リズムを計測した結果、体温リズムの振幅が減弱するのが認められた。そのため、DMHに投射しているSCN神経細胞は体温リズム形成に重要であることが分かった。また、SCN-DMHの神経投射を直接操作するため、光遺伝学を用いた操作を行った。SCNに光受容体であるhOPN4dcを発現させ、DMHに光ファイバーを留置した。マウスの腹腔内に小型体温測定装置を埋め込み、体温を測定した。hOPN4は青色光で興奮するため、ファイバーにレーザーにより青色光を当てたところ、レーザーを当てている期間のみ体温リズムの振幅が減弱するのが認められた。そのため、SCN-DMHの神経投射は体温リズムに重要だと思われた。
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