1991 Fiscal Year Annual Research Report
ほ乳動物の生体時計機構の培養下システムの開発とその分子細胞学的研究
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02454105
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
江藤 禎一 宮崎大学, 農学部, 教授 (70081510)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 昇 宮崎大学, 農学部, 助手 (80150192)
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| Keywords | 生物時計 / 日内リズム / 神経培養 / バゾプレッシン |
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| Research Abstract |
生物は生体内時計を有し、生理機能の多くはおよそ24時間周期の日内リズムを示す。鳥類では.この生体時計は松果体に存在すると考えられている。しかし生体実験で.松果体除去の日内リズムに及ぼす効果を調べてみると.その効果は鳥の種類によって異なる。例へば.スズメではすべでのリズムが消失するが.ハトでは.明暗条件下でのリズムのみ消失し.恒常暗下でのリズムは継続する。ウズラやニワトリでは.殆んどのリズムが松果体を除去しても消失しない。既ち.鳥類の松果体が果して.時計の局在部位であるかについては疑わしい。そこで.これらの鳥類の松果体を細胞に分離し、この細胞中に時計が存在するか否かを検討した。12時間明,12時間暗の照明条件下で細胞を培養し.この細胞から放出されるメラニンを調べた結果,スズメ,ハト,ヒヨコ,ウズラのいずれの松果体細胞も暗期に高く明期に低い日内リズムを示した。すなわち.これら鳥類の松果体細胞は.いずれも光受容システムを有し.これがメラトニン分泌を制御していることが判明した。
次にこの松果体細胞を恒常暗下に置くと.メラトニン分泌リズムは.光とは関係なく.時計の支配下に限られる。その結果,ヒヨコ,スズメハトの松果体細胞は.恒常暗下でも約24時間の周期をもって.リズムの継続を示した。一方.ウズラの松果体細胞は.恒常暗下で直ちにリズムの消失を来たし.時計の存在が否定された。
以上の結果.鳥類の松果体には.光に対する同調効果を有するものの時計機構にはかなりの種差が存在することが判明した。推測ではあるが進化の過程でうずらなど一部の鳥類では元来松果体にあった時計機構がその機能を他の部位(例えばほ乳類での視交叉上核)に依存していったのかも知れない。
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[Publications] N.Murakami,N.Takamure,K.Takahashi,K.Utunomia,K.Kuroda,T.Etoh: "Longーterm cultured neurones from rat suprachiasmatic nucleus retain the capacity for ciradion oscillation of vasopressin release" Brain Research. 545. 347-350 (1991)
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[Publications] M.Takamure,N.Muradami,K.Takahashi,H.Kuroda,T.Etoh: "Rapid reーentrainment of the circadian clock itself,but not measurable activity rhythms,to a new lightーdark cycle in the rat." Physiology and Behavior. 50. 443-449 (1991)
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[Publications] N.Murakami: "Involvement of protein synthesis in the circadian clock and light entrainment in chich pineal cells." Jpn.J.Anim.Reprod.36. 53-61 (1991)
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[Publications] 村上 昇: "鳥類松果体細胞での時計関連蛋白質の存在" ホルモンと臨床. 39. 11-16 (1991)
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[Publications] 村上 昇,黒田 治門,江藤 禎一: "分離松果体細胞の日周リズム" 生体の科学. 42. 585-588 (1991)
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[Publications] Masato Egawa,shuj.Inoue,Shinobu Sato,Yutaro Takamura,Noboru Murakami,Kiyohisa Takahashi: "Restoration of ciradian corticosterone vhythm in Ventromedial Hypothalamic Lesioned rats." Neuroendocrinology. 53. 543-548 (1991)
