Physiological role of arginine vasopressin released from RGCs on circadian rhythm and psychiatry function

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K06939
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 46030:Function of nervous system-related
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: Tsuji Takahiro 福井大学, 学術研究院医学系部門(附属病院部), 助教 (40787389)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 辻 知陽 金沢大学, 子どものこころの発達研究センター, 協力研究員 (00523490)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: バソプレシン / 網膜神経節細胞 / 視交叉上核 / 概日リズム / 社会的時差ぼけ / 睡眠障害

Outline of Final Research Achievements

We generated genetically engineered mouse models by two methods, to elucidate the physiological significance of vasopressin (AVP) signaling in the retina. First, we aimed to manipulate AVP signaling specifically in the retina by intravitreal administration of adeno-associated virus (AAV) to mice expressing Cre recombinase in AVP cells (AVP-Cre). Among several candidate viruses, AAV2-CAGGS-Flex-EGFP was found to infect the retina most frequently but about 20% at best in the infection efficiency. Second, we generated mice that express AVP-specific diphtheria receptors. Intraperitoneal and intravitreal injection of diphtheria toxin into these mice resulted in a partial reduction of AVP cells in the brain and retina in the former, and elimination of most intraretinal AVP cells in the latter.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

バソプレシン(AVP)は、網膜や嗅覚系などから脳内に幅広く発現する分子であり、体内の水分ホメオスタシスの維持から概日リズムや社会性などの行動にも関係する分子である。しかし、それら行動の分子機構については解明されていない。申請者の作成した、ジフテリア毒素注入による部位特異的AVP細胞除去システムは、効率的に部位特異的にAVP細胞を除去できる実験系である。この実験系による網膜AVPの生理的機能解明は、概日リズム障害の眼局所投与薬の開発につながることが期待される。さらに、部位特異的なAVP細胞除去によりAVPの多様な生理的役割の脳内分子機序解明にも応用することができる。