2009 Fiscal Year Annual Research Report
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20249010
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
本間 研一 Hokkaido University, 大学院・医学研究科, 教授 (40113625)
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| Keywords | 生物時計 / 時計遺伝子 / システム / 行動リズム / リズム同調 / 光周期 / 末梢時計 / フィードバック |
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| Research Abstract |
1.視交叉上核振動体における入力系振動機構の解明
ラット視交叉上核における時計遺伝子Per1, Dec1およびDec2の発現リズムを指標として、光照射前後の視交叉上核内光信号伝達経路を解析した。その結果、視交叉上核の前後軸において中央からやや後方、腹外側部から入力し、背外側に広がる経路が確認された。
2.行動リズムを駆動する末梢時計の局在と振動機構の解明
時計遺伝子の光モニター系を導入したマウスを用い、視交叉上核概日リズムと行動リズムを強制的に脱同調させた場合、中脳の時計遺伝子発現リズムが行動リズムとともに視交叉上核概日リズムから脱同調し、中脳の末梢時計が存在することを示唆した。
3.中枢時計から末梢時計への支配様式
恒常暗で行動リズムが消失するCry1/Cry2KOマウスに時計遺伝子光モニター系を導入し、視交叉上核の長期培養系において単一ニューロンの発射活動リズムと行動がかい離することを見出し、中枢時計から末梢時計の概日信号伝達は、視交叉上核におけるサブ振動体が行動を個別に制御している可能性があることを示唆した。また、視交叉上核ニューラルネットには階層性のあることを示した。
4.末梢時計から中枢時計へのフィードバック
明暗サイクルを8時間シフトさせた場合、行動リズムの再同調が非光刺激(身体運動、新規環境)により促進されるが、その効果に位相依存性があり、さらに対象とする末梢振動体にも特異性があることを明らかにし、非光刺激による行動リズムの再同調促進は中枢時計と末梢時計の振動共役の強化にある可能性を示した。
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