2013 Fiscal Year Research-status Report
摂食促進ホルモン・グレリンによる自発運動量制御機構の解明
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25350914
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kurume University |
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Principal Investigator |
満園 良一 久留米大学, 健康スポーツ科学センター, 教授 (20200058)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
御船 弘治 久留米大学, 医学部, 准教授 (70174117)
田尻 祐司 久留米大学, 医学部, 准教授 (80469361)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | グレリン / グレリン遺伝子欠損マウス / 日内リズム / 自発運動 / 運動療法 |
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| Research Abstract |
本研究は、グレリンの摂食・代謝リズムや自発運動量を制御するメカニズムおよび両者のクロストークにおけるグレリンの役割を明らかにすることを目的とし、平成25年度は「グレリンによる摂食・エネルギー代謝リズム調節機構の解明」について以下の研究を実施した。
①グレリン動態と自発活動・エネルギー代謝の日内リズムの解析：a）グレリン動態の日内変動；野生型（WT）マウスの7時、13時、19時、25時におけるグレリン動態を比較検討した結果、25時に有意に高くなり、７時に有意に低値となる日内リズムが存在した。b）摂食・自発行動量とエネルギー代謝リズムの解析；エネルギー代謝測定装置（アルコシステム）を用い，WTおよびグレリンKO（KO）マウスにおけるエネルギー代謝（エネルギー消費量，脂肪燃焼，炭水化物燃焼量）と自発行動量を比較検討した結果、KOマウスでは自発活動量や体内エネルギー代謝の日内リズムの恒常性に異常が認められた。
②グレリンKOマウスの摂食・エネルギー代謝リズムの解析：WTおよびKOマウスについて、迷走神経胃枝切除後のWTマウス、グレリンantagonist投与後のWTマウスでは自発活動量や体内エネルギー代謝の日内リズムに乱れが生じ、一方、グレリンagonist投与後のKOマウスではWTマウスと同様の摂食リズムや体内エネルギー代謝の日内リズムの恒常性が維持されていた。
以上の結果より、摂食リズムや体内エネルギー代謝の日内リズムの恒常性維持に、グレリンが関与している可能性が示唆された。
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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
平成25年度（初年度）予定していた野生型（WT）マウスおよびグレリンKOマウスを用いた「グレリンによる摂食・エネルギー代謝リズム調節機構の解明」については、①グレリン動態と自発活動・エネルギー代謝の日内リズムの解析、②グレリンKOマウスの摂食・エネルギー代謝リズムの解析などを実施し、おおむね当初の研究計画通りに進展している。さらに、当初の予定に入れていなかった視床下部を追加サンプリングし、摂食制御や時計遺伝子制御に関与するNesfatinの測定解析も進行中であり、今後は視床下部室傍核におけるnesfatin-1/oxytocin→延髄の孤束核プロオピオメラノコルチン（POMC）ニューロンを介する摂食抑制機序も研究視野に入れて本研究を発展させる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成25年度の研究結果より、摂食リズムや体内エネルギー代謝の日内リズムの恒常性維持に、グレリンが関与していることが明らかとなり、グレリン遺伝子欠損（KO）マウスでは日内リズムに関与する時計遺伝子の制御機構が破綻している可能性が示唆される。
本研究成果を踏まえ、今後はグレリンKOマウスのエネルギー代謝や行動の日内リズムが消失している事、グレリンのリズムを回復する事にともないこれらエネルギー代謝が正常化する事、さらに自発運動などの介入により同様にエネルギー代謝が正常化する事などが確認できれば、肥満者にしばしばみられる生活リズム異常のメカニズムの一部にグレリンを含む摂食リズムの関与を証明する事ができ、このようなグレリン分泌リズムの破綻が肥満形成に重要な役割を演じているという仮説を証明する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成25年度に実施予定であったグレリンKOマウスの摂食・エネルギー代謝リズムの解析において、サーカディアンリズム（概日リズム）の分析を行い、その結果を基に長期恒常暗（21日間）でのグレリンKOマウスおよび野生型（WT）マウスのエネルギー代謝リズムと自由継続リズム（free-running rhythm）の相関を比較検討する予定であったが、サーカディアンリズムの分析の結果がKOマウスおよびWTマウス間に明確な差が認められなかったため、当初の研究計画を一部変更し視床下部の摂食抑制機序の解析を行うこととしたため未使用額が生じた。
平成26年度は、「グレリンによる摂食リズムと自発運動量制御機構の解明」について以下の研究を実施する。
マウスなどの実験小動物では時限給餌後、自発運動（探索行動）が増加する特性を利用し、制限給餌後のWTおよびKOマウスの ①回転かご自発運動量およびエネルギー代謝の変化やWTマウスのグレリン動態の変化を精査した上で、②探索行動の動機条件の相違を明らかにし、③前年度の基礎データを踏まえ、グレリンagonistやantagonist介入による自発運動に対するモチベーションの可能性を以下の方法にて探索する。尚、基本的な制限給餌として、マウスを24時間絶食後、制限給餌（午後6時から1時間給餌；時限給餌）を2週間実施する。
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