2016 Fiscal Year Annual Research Report
The gating system of responses to light in the suprachiasmatic nucleus, the circadian center
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26460284
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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)
升本 宏平 近畿大学, 医学部, 助教 (60580529) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 視交叉上核 / 概日リズム / ゲート機構 / 網膜神経節細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類の体内時計中枢である視交叉上核の概日リズムをシフトさせる最大の入力は光である。夜間の光照射では体内時計が発振する概日リズムの位相変位が生じるが、昼間の光照射ではほとんど位相は変化しない。すなわち視交叉上核への光入力が抑制されており、ゲート機構が働いている。
以前、我々は急激な明暗サイクルのシフトによりラットおよびマウス視交叉上核において背内側部と腹外側部間（ラット）およびシェル領域とコア領域間（マウス）の内的脱同期が起こることを明らかにした。また、この系を用いて、ラットおよびマウスにおいて、このゲートの位相は視交叉上核の背内側部およびシェル領域により規定されていることを報告した。
今回、マウス視交叉上核に投射していることが知られている網膜の網膜神経節細胞においてゲート機構が存在するかを検討した。まず、マウス視交叉上核におけるグルタミン酸受容体（AMPA受容体）の活性化を検討した結果、視交叉上核においてAMPA受容体の活性化は暗期に高く明期に低下していた。これはマウス網膜の網膜神経節細胞から視交叉上核におけるグルタミン酸の分泌あるいはAMPA受容体の感受性に概日リズムがあることが示唆された。次に、恒暗条件下で２時間おきに３０分間の光照射後、マウス網膜を採取して、c-Fosタンパク発現を観察した。その結果、網膜神経節細胞において明期に低く暗期に高い明瞭なリズムが観察された。これらの結果からはマウス網膜においても昼間に光入力情報を抑制するゲート機構が存在することが明らかとなった。
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