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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Identification of bona fide circadian pacemaker neurons

Research Project

Project/Area Number 15K15039
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

三枝 理博  金沢大学, 医学系, 教授 (20296552)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Keywords概日リズム / 体内時計 / Bmal1 / AVP / VIP
Outline of Annual Research Achievements

概日リズム中枢・視交叉上核(SCN)の神経ネットワークについて、真の中枢時計として概日リズムを発振するのは一部のニューロンで、他のSCNニューロンはこの「真の時計ニューロン」に依存して概日振動を増幅しSCN外へと時間情報を発信する、との仮説を検証し、「真の時計ニューロン」を同定することを目的とする。
Bmal1欠損マウス(Bmal1-/-)は概日リズムを示さない。27年度の研究ではSCNの主要なニューロンタイプ2種類、AVPニューロンとVIPニューロンについて、Bmal1-/-においてそれぞれのニューロンタイプ特異的にBmal1の発現を回復して細胞時計の機能を復活させても、いずれの場合も概日行動リズムは回復しないことが分かった。方法は、まずBmal1-/-マウスと、AVPニューロン特異的Cre発現マウスあるいはVIPニューロン特異的Cre発現マウスを交配し、Avp-Cre;Bmal1-/-マウス、Vip-Cre;Bmal1-/-マウスを作製した。次に、これらのマウスのSCNに、Cre依存的にBmal1を発現する組換えAAVベクターを局所感染させ、SCNのAVPあるいはVIPニューロンのみでBmal1が発現し細胞時計が機能するマウスを作製した。27年度の結果を受けて28年度は、Avp-Cre;VIP-Cre;Bmal1-/-マウスを作成し、同様の方法でAVPニューロン、VIPニューロンの両方にBmal1発現の回復を行った。残念ながら、AVPニューロン、VIPニューロン両方にBmal1発現を回復させても、概日行動リズムは回復しなかった。原因としては、①他のタイプの細胞も関与する、②Bmal1-/-マウスではSCN神経ネットワークが正常に発達しておらず、生体マウスになったらBmal1発現を回復しても中枢概日時計としての機能は回復しない、等の可能性が考えられる、

  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Bone Resorption Is Regulated by Circadian Clock in Osteoblasts.The intrinsic microglial clock system regulates interleukin-6 expression.2017

    • Author(s)
      Nakazato R, Hotta S, Yamada D, Kou M, Nakamura S, Takahata Y, Tei H, Numano R, Hida A, Shimba S, Mieda M, Hinoi E, Yoneda Y, Takarada T
    • Journal Title

      Glia

      Volume: 65 Pages: 198-208

    • DOI

      10.1002/glia.23087

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fine-Tuning Circadian Rhythms: The Importance of Bmal1 Expression in the Ventral Forebrain.2017

    • Author(s)
      Mieda M, Hasegawa E, Kessaris N, Sakurai T
    • Journal Title

      Front Neurosci

      Volume: 11 Pages: 55

    • DOI

      10.3389/fnins.2017.00055

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synchronous circadian voltage rhythms with asynchronous calcium rhythms in the suprachiasmatic nucleus.2017

    • Author(s)
      Enoki R, Oda Y, Mieda M, Ono D, Honma S, Honma KI
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci U S A

      Volume: 114 Pages: E2476-E2485

    • DOI

      10.1073/pnas.1616815114

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Manipulating the Cellular Circadian Period of Arginine Vasopressin Neurons Alters the Behavioral Circadian Period2016

    • Author(s)
      Mieda M, Okamoto H, Sakurai T
    • Journal Title

      Curr Biol

      Volume: 26 Pages: 2535-2542

    • DOI

      10.1016/j.cub.2016.07.022

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] QRFP-Deficient Mice Are Hypophagic, Lean, Hypoactive and Exhibit Increased Anxiety-Like Behavior.2016

    • Author(s)
      Okamoto K, Yamasaki M, Takao K, Soya S, Iwasaki M, Sasaki K, Magoori K, Sakakibara I, Miyakawa T, Mieda M, Watanabe M, Sakai J, Yanagisawa M, Sakurai T
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 11 Pages: e0164716

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0164716

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] バソプレシン産生ニューロンは視交叉上核のペースメーカー機能に重要な役割を果たす2017

    • Author(s)
      三枝理博
    • Organizer
      日本生理学会
    • Place of Presentation
      アクトシティ浜松 (静岡県浜松市)
    • Year and Date
      2017-03-28 – 2017-03-30
    • Invited
  • [Presentation] AVP neurons play a critical role in the circadian pacemaking of the SCN.2016

    • Author(s)
      Mieda M
    • Organizer
      Sapporo Symposium on Biological Rhythm.
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2016-11-10
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] AVPニューロンの細胞時計の周期に応じて概日行動リズムの周期も変化する2016

    • Author(s)
      三枝理博、岡本仁、櫻井武
    • Organizer
      日本神経科学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-07-20 – 2016-07-22
  • [Presentation] Manipulating the cellular circadian period of AVP neurons alters the behavioral circadian period.2016

    • Author(s)
      Mieda M, Okamoto H, Sakurai T
    • Organizer
      Society for Research on Biological Rhythms (SRBR)
    • Place of Presentation
      The Innisbrook Golf Resort (Palm Harbor, Florida, USA)
    • Year and Date
      2016-05-21 – 2016-05-25
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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