Usp46変異マウスを活用した概日リズムの給餌同調機構の解明

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K08535
• Research Institution: Kwansei Gakuin University
• Principal Investigator: 海老原 史樹文 関西学院大学, 理工学部, 教授 (50135331)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 概日リズム / マウス / 給餌同調

Outline of Annual Research Achievements

CSマウスは、給餌サイクルに概日リズムが同調する特異な性質を持つ。また、抗うつ薬の反応性を調べる強制水泳や尾懸垂テストにおいて無動化しない。研究代表者は、CSマウスの無動化の原因遺伝子Usp46を特定していたが、最近、Usp46KOマウスの概日リズムが給餌サイクルに同調することを見出した。Usp46はGABA神経系の機能低下を引き起こすことから、給餌同調にGABA系が関与している可能性が考えられた。そこで本研究は、Usp46変異マウス（CS、Usp46KO マウス）を活用して概日リズムの給餌同調に関する中枢制御機構を検討した。最初に、Usp46変異マウスの概日リズムの特性の把握を把握するために、Usp46変異マウスの概日リズムの各種パラメーター（活動パターン、活動量、概日周期）を検討し、次に光パルスに対する位相反応曲線や明暗サイクル移行に伴う活動リズムの再同調日数など光刺激に関連した概日特性について検討した。その結果、コントロールと比べ、様々な点でUsp46KOマウスが異なっていることが明らかとなった。また、給餌同調に伴う予知活動に報酬系が関与する可能性（eLIFE,3:e03781,2014）を検討するために、報酬系を刺激する嗜好性餌（チョコレートチップ）に対する概日リズムの反応を調べた。その結果、給餌による概日リズムの位相変位に報酬系が関与する可能性が示された。次に、給餌刺激に伴う概日リズムの位相変位誘発法を確立するために、短期間の給餌サイクルに対して位相変位が生じる条件を調べ、最適な条件を決定した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成２８年度の計画は、Usp46変異マウスの概日リズムの特性の把握、給餌同調の確認、および報酬系刺激による概日リズムの同調を検討するものであったが、これらについてはいずれも実施して次年度に進む成果を得たため。

Strategy for Future Research Activity

初年度では、短期間の給餌サイクル刺激に対して位相変位が生じる条件を調べて最適な条件を決定することができた。しかし、位相変位量がそれほど大きくなく、受容体作動薬や拮抗薬を用いた薬理学的実験で検証できるかどうか十分な確証がない。そこで、本年度は脳の局所破壊を行い給餌同調の脳内関連領域を検討することとする。その結果をもとに薬理学的実験に進む。