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2020 Fiscal Year Research-status Report

Studies on central command neurons and rat transgenesis

Research Project

Project/Area Number 20K21759
Research InstitutionTottori University

Principal Investigator

木場 智史  鳥取大学, 医学部, 准教授 (40565743)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉村 祐貴  鳥取大学, 医学部, 助教 (50771242)
中村 和臣  鳥取大学, 医学部, 特命助教 (90598137)
Project Period (FY) 2020-07-30 – 2022-03-31
Keywordsセントラルコマンド / 遺伝子改変ラット
Outline of Annual Research Achievements

運動時の交感神経活性を司る脳メカニズムは,一世紀以上に渡る運動生理学の解明課題である.「脳高位より生じる運動発現の意志 = セントラルコマンドは,運動系だけでなく自律神経系も制御する」と考えられているが,セントラルコマンドの実体は不明である.運動興奮性の神経細胞がセントラルコマンドの根幹と考えられるが,その機能を解明するには運動興奮性神経細胞と非運動興奮性神経細胞とを切り分けて考える必要がある.遺伝子改変マウスを用い,何らかの外的刺激に興奮する神経細胞のみへの遺伝子工学的介入を可能とする方法が確立されている.この手法を用いれば,運動興奮性神経のみの機能を調査できる.しかしマウスはその小ささから,セントラルコマンド機能の評価に必要なin vivo生体信号(交感神経活動等)を得るための外科手術の多くが実施できず,セントラルコマンドメカニズムの解明研究に不向きである.一方でラットは外科手術が容易でかつその運動嗜好性から運動生理学研究に適する.近年のゲノム編集技術の飛躍的革新は,ラットの遺伝子改変を簡便・確実とした.本研究では,遺伝子改変ラットを新しく作成して運動興奮性神経への遺伝子工学的介入を可能とする方法を確立する.その方法を用い,運動興奮性神経の機能の解明を目指す.本年度には,ゲノム編集により得たラット産仔にPCRによる遺伝子検定を行い,目的とする遺伝子改変ラットを作成したことを確認した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

コロナ禍に起因した海外からの試薬調達の遅れから,ノックインベクター作成の着手が遅れた.しかし遺伝子改変ラットの作成は想定の期間内で成功し,選抜・繁殖等は順調に進んでいる.

Strategy for Future Research Activity

運動興奮性神経への遺伝子工学的介入を可能とする方法プロトコルを確立させ,in vivo生理実験から運動興奮性神経の機能を調査する.

Causes of Carryover

コロナ禍により試薬調達が遅れたことに合わせ,実験内容を若干修正したために次年度使用額が生じた。次年度に予定する実験では頻用する試薬が高価でありまた大量に用いるために,次年度使用額はその購入費用とする.これにより,当初の計画以上の研究を遂行できる.また実験結果を吟味する過程で必要性が明らかになれば,遺伝子改変ラットの改良版の作成に着手する.

  • Research Products

    (6 results)

All 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] セントラルコマンド機能を生成する脳幹神経回路2021

    • Author(s)
      木場 智史、奈良井 絵美
    • Journal Title

      自律神経

      Volume: 58 Pages: 101~104

    • DOI

      10.32272/ans.58.1_101

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sympathoexcitatory input from hypothalamic paraventricular nucleus neurons projecting to rostral ventrolateral medulla is enhanced after myocardial infarction2020

    • Author(s)
      Koba Satoshi、Hanai Eri、Kumada Nao、Watanabe Tatsuo
    • Journal Title

      American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology

      Volume: 319 Pages: H1197~H1207

    • DOI

      10.1152/ajpheart.00273.2020

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 痛みの働き2020

    • Author(s)
      木場智史
    • Journal Title

      体育の科学

      Volume: 70 Pages: 704~708

  • [Presentation] Sympathomotor activation by midbrain locomotor neurons is mediated through glutamate release in the rostral ventrolateral medulla2020

    • Author(s)
      Satoshi Koba, Nao Kumada, Tatsuo Watanabe
    • Organizer
      Experimental Biology 2020 (covid-19により開催中止、抄録集に抄録掲載)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ラット視床下部背側領域による歩行・循環反応の生成2020

    • Author(s)
      奈良井絵美,渡邊達生,木場智史
    • Organizer
      第72 回日本生理学会中国四国地方会,ウェブ開催
  • [Presentation] Sympathoexcitation and locomotion by dorsal hypothalamic neurons2020

    • Author(s)
      Emi Narai, Tatsuo Watanabe, Satoshi Koba
    • Organizer
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会、第98回日本生理学会大会の合同大会,ウェブ開催

URL: 

Published: 2021-12-27  

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