2018 Fiscal Year Research-status Report
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18K08494
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
近藤 邦生 生理学研究所, 生体機能調節研究領域, 助教 (90784950)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 糖代謝 / 視床下部 / レプチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
糖(グルコース)は体内の主要なエネルギー源であり、脳は糖の体内濃度が適切に保たれるように制御する。白色脂肪から分泌されるレプチンは、脳の視床下部に働きかけて筋肉や脂肪の糖取込みを促進し、血中の糖濃度を下げる重要な働きを担っている。また、視床下部の腹内側核に存在する神経細胞がレプチンのシグナルを受け取ることがわかっている。しかし、腹内側核から筋肉や脂肪まで、レプチンのシグナルを伝える神経回路はほとんどわかっていない。本研究は、視床下部腹内側核から骨格筋と褐色脂肪にレプチンのシグナルを伝え、糖の取込みを制御する神経回路を明らかにする。
本年度は骨格筋・褐色脂肪にシグナルを伝える神経回路の同定を行なった。仮性狂犬病ウイルスBartha株(以下PRV)は神経細胞に感染すると増殖し、シナプス結合を介して上流の神経細胞に逆行的に輸送される。PRVを用いると、特定の神経細胞にシグナルを伝える上流の神経細胞を網羅的に同定できる。本年度は骨格筋・褐色脂肪に蛍光タンパク質を発現するPRVを接種し、ウイルス感染細胞の脳での存在位置を継時的に解析することで、格筋・褐色脂肪を制御する神経回路を網羅的に同定した。その結果、ウイルス感染3日後に視床下部の一部と延髄領域においてウイルス感染細胞が初めて観察され、ウイルス感染4日後に腹内側核においてもウイルス感染細胞が観察された。このことから、腹内側核の神経細胞から視床下部と延髄領域を介して骨格筋・褐色脂肪にシグナルを伝達する神経回路が存在することが示唆された。
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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
当初はCreリコンビナーゼ依存的に増殖する遺伝子組換えPRVを用いて骨格筋・褐色脂肪の交感神経にウイルスを感染させる予定だったが、末梢神経へのウイルス感染効率の問題から、細胞種に非特異的に感染・増殖するPRVを使用することにした。このPRVを用いた場合も、脊髄の交感神経細胞への感染が多く観察され、その結果、上流の神経回路の同定に成功した。したがって、本研究は概ね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、これまでに同定した「骨格筋や褐色脂肪にシグナルを伝える神経細胞」の中で、レプチンにより活性化する神経細胞を同定する。レプチンを腹内側核に投与し、下流の神経細胞を活性化したマウスにPRVを感染させ、神経活性化マーカーを発現するウイルス感染細胞を解析する。この結果から、腹内側核からのレプチンのシグナルを骨格筋・褐色脂肪に伝える神経細胞が存在する脳の領域を同定する。
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