Molecular mechanisms linking emotion and body temperature

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K14558
• Research Institution: Kansai Medical University
• Principal Investigator: 小早川 令子 関西医科大学, 医学部, 教授 (40372411)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 情動

Outline of Annual Research Achievements

体温は古代より現在に至るまで基本的なバイタルサインとして医療や日常生活の現場で測定され続けている。しかし、情動状態と体温との関係は未解明である。哺乳類などの恒温動物では体温は一定の基準温度に保たれ、その基準からの逸脱は複数のメカニズムにより自律的に補正される。一方で、恒温動物であっても冬眠する動物は体温が基準温度から大幅に低下する状態を維持する能力を持つ。しかし、体温の基準値からの逸脱がどのようなメカニズムで制御されるのか、また、体温の変動が生体機能にどのような影響を与えるのかという問題は未解明である。本研究ではマウスの体温が情動状態により基準値から逸脱した状態へと制御されるという私たちが独自に発見した実験系を活用して、これらの問題の解明を目指した研究を行った。嗅覚刺激によりマウスに誘発される多様な情動状態と体温変化との相関関係を解析し、類似した情動状態であってもそれが先天的と後天的ないずれかのメカニズムで誘発されたのかという違いによって明確に異なる、場合によっては反対方向の、体温変動を誘発することを解明した。続いて、嗅覚刺激による体温変化の誘発を担う受容体遺伝子のスクリーニングを行い、候補遺伝子を同定した。この候補遺伝子のノックアウトマウスを作成し、その機能が確かに情動刺激による体温変化の誘発活性を持つことを解明した。続いて、この体温変化を担う脳への伝達回路を全脳活性化マッピングなどで同定し、また、その回路で機能する神経伝達物質受容体の候補を薬剤投与スクリーニングにより同定した。さらに、情動刺激による体温変化の原因となりうる細胞内代謝物、タンパク質修飾などの候補に関してもマルチオミクス解析により同定した。さらに、感覚刺激性の体温変動が持つ生物学的な意義の解明が進んだ。