2020 Fiscal Year Research-status Report
視交叉上核における明暗環境変化に対する光入力の制御機構の解明
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20K07234
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
長野 護 近畿大学, 医学部, 准教授 (80155960)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鯉沼 聡 近畿大学, 医学部, 講師 (10340770)
筋野 貢 近畿大学, 医学部, 助教 (30460843) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 視交叉上核 / 概日リズム / 位相シフト / 同調 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は以前に急激な明暗サイクルのシフト（時差ボケ実験）後にラット視交叉上核で脱同期が起こることを報告した。環境の明暗サイクルをシフトさせたところ、網膜からの投射のある腹外側部（コア）と投射のない背内側部（シェル）の概日リズムに一時的な脱同期が生じた。しかしマウスにおいての時差ボケ実験ではコアとシェルでの脱同期が報告されていない。今回、マウス視交叉上核においても視交叉上核内部で脱同期が生じるかを検討した。マウス(C57BL/6J)で明暗サイクルを10時間後退させ、視交叉上核の水平断切片でPer1遺伝子発現をin situ hybridization法を用いて経時的に観察した。その結果、シフト後2日目においてPer1遺伝子発現のピークはコアでは約8時間後退していたがシェルでは約4時間のずれにとどまっておりコアとシェル間の脱同期が観察された。これらのことからマウスにおいても視交叉上核のコアとシェル間の内的脱同期が生じることが明らかとなった。さらに、詳細に水平断切片でPer1遺伝子発現パターンを観察した結果、シェル領域においてPer1遺伝子発現のピークが吻側部は尾側部より速く後退することが明らかとなった。このことから明暗環境の変化に対してシェル領域においても領域間の違いが生じることが明らかとなった。
また、概日リズムの位相シフトにPer1およびPer2遺伝子のCREサイトが関与することが知られている。そこで、Per1およびPer2のプロモーター領域の候補とされるCREサイトを欠損させ、光照射による概日リズムの位相シフトおよび同調について検討した。その結果、Per2プロモーターでの欠損では光誘導に影響を与えなかったが、Per1プロモーターでの欠損では視交叉上核におけるPer1遺伝子発現誘導を弱めたが、光照射による概日リズムの位相シフトおよび同調には影響しないという結果を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍等で研究分担者の実験協力時間に当初の計画より短縮をせざるを得なく、また動物飼育について影響が生じた等により動物を用いての検討および脳スライスによる実験に少し遅れが生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在は、研究分担者の実験協力を得ることもでき、また動物飼育スペースの拡大等により動物を用いての検討および脳スライスによる実験の回数をできるだけ増やして研究を進める。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍等の影響により当初の計画より動物実験が進まなかったため余剰金が生じた。
2021年度は、動物飼育スペースを拡大し、動物の購入数および購入回数を増やし動物実験を速やかに進めていく。
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