2017 Fiscal Year Research-status Report
薬理、光遺伝学的手法を絡めた「泣く」の生体イメージング解析
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17K16983
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
今田 敏博 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 共同研究員 (80790360)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 二光子顕微鏡 / 薬理遺伝学 / 生体カルシウムイメージング / 涙腺 / 涙 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「泣く」とは、脳-涙腺機能の連動した活動により引き起こされるヒト固有の生理現象である。「泣く」のメカニズム解明に向け、生体において、涙液分泌を支配する脳神経回路活動時の涙腺活動を可視化しうる実験系の確立を目指す。
平成29年度は、①二光子顕微鏡を用いた、生体涙腺活動イメージング手法の確立のため、薬理学的分泌刺激時の細胞内カルシウム濃度変動と涙液量の相関解析、②涙液分泌を司る脳神経経路の操作法として、薬理遺伝学的手法による涙液分泌中枢（上唾液核）の恣意的操作法及び、角膜痛覚刺激応答を、涙液量変動を指標として最適化した。
①涙腺分泌刺激薬（アセチルコリン）の涙腺への持続的暴露時において、涙液量は一過性増加の後、定常を維持するという2相性の涙液分泌応答が存在する事が明らかとなった。FRETを基盤とした涙腺筋上皮細胞特異的、及び腺房細胞特異的カルシウムプローブ発現マウス（YC3.60マウス、YCNAno15マウス）を用いた、生体カルシウムイメージングにおいて、筋上皮細胞、腺房細胞の活動が2相性の涙液分泌応答の1相目、2相目にそれぞれ関与している可能性が考えられた。
②薬理遺伝学的手法による上唾液核の恣意的操作法において、CNOの投与量、活動時間長の検討の結果、CNO（1mg/kg）投与時において、涙液量の持続的な増加が確認された。角膜痛覚刺激応答に関しては、カプサイシンを用い、点眼による涙液分泌応答を検討した。その結果、点眼直後に一過性の涙液量増加が引き起こされる事、その涙液分泌応答は、カプサイシン点眼濃度依存的であることが確認された。
今年度に確立した、生体涙腺活動イメージング法、涙液分泌中枢の恣意的操作法組み合わせることにより、涙液分泌変動-生体涙腺活動の相関解析を実施することで、「泣く」メカニズムを導き出すことが可能となる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
生体涙腺活動イメージング法に関しては、生体カルシウムイメージング法を選別し、解析手法を確立、また、薬理遺伝学による、涙液分泌中枢の恣意的操作法及び、カプサイシン点眼による角膜痛覚刺激の条件を設定できた。次年度には、脳神経回路の操作、角膜痛覚刺激と生体涙腺活動イメージングを組み合わせた、「泣く」イメージング解析を実施する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
生体涙腺活動イメージングと、涙液分泌中枢の恣意的操作法、角膜痛覚刺激応答を組み合わせ、脳-涙腺活動の連動により生じる情動の涙、角膜知覚刺激による反射性の涙の分泌メカニズムを解明していく。
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| Causes of Carryover |
当初の計画に対し、実験回数（使用動物数）が少量にて、当該計画を遂行可能であったため、次年度使用額が生じた。
平成30年度は、より迅速に計画を遂行するため、本額を請求、支出する。その内容は、実験動物、生体イメージング及び薬理遺伝学に用いる分子生物学的試薬への使用とする。
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Research Products
(2 results)
