2018 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of regulatory mechanism in retinal circadian rhythm
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17K15574
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| Research Institution | Aichi Medical University |
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Principal Investigator |
池上 啓介 愛知医科大学, 医学部, 助教 (10709330)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 網膜 / 概日時計 / 活動リズム / 光位相反応 / 時差ぼけ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類は、網膜で受容する光刺激が概日リズムの中枢である脳の視交叉上核（SCN）に伝えられて概日リズムの位相を変化させることで環境の明暗周期に同調している。最近、申請者らは、網膜において光応答リズムで観られるゲート機構が存在することを発見した。本研究では哺乳類の網膜におけるゲート機構の分子機構および活動リズムの同調機構に及ぼす影響を明らかにすることを目的とする。
網膜の概日時計は環境光とSCNからの概日リズム刺激の両者で制御されている可能性があり、その二つの因子を分離して検討する必要がある。我々は初年度に、マウスでは網膜概日リズムは環境光よりもSCNによる同調機構が優位であることを発見した。さらに、網膜概日時計は副腎コルチコステロンを介してSCNに制御され、網膜神経節細胞の概日時計を制御していることが示唆できた。最終年度では、これらの網膜時計による光応答性リズムの制御機構を解明するため網膜特異で気にBmal1KOマウスを作成し、そのリズムが網膜の時計により直接制御されていることを明らかにした。さらに、日内変動する神経伝達物質関連および光受容体関連遺伝子を網羅的に探索したところ、GABAA受容体サブユニットの遺伝子を発見した。そのプロモーターが直接概日発現制御に関与していることを見出し、光誘導性のcFosや光受容体とも共発現していた。実際、網膜特異的Bmal1KOマウスではその遺伝子発現の概日リズムは消失していた。さらに、薬理学的手法によりそのGABA受容体が昼間発現上昇することで、主観的昼における光感受性を抑制している可能性を示唆できた。全体を通して、網膜の概日リズムはSCNにより副腎グルココルチコイドを介して概日制御され、GABAシステムにより光感受性リズムが生み出されていることが判明した。これらの結果を学会や研究会で発表した。現在論文投稿中である。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Slow shift of dead zone after an abrupt shift of the light-dark cycle.2019
Author(s)
Nagano, M., Ikegami, K., Minami, Y., Kanazawa, Y., Koinuma, S., Sujino, M., and Shigeyoshi, Y.
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Journal Title
Brain Research
Volume: 1714
Pages: 73-80
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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