2016 Fiscal Year Annual Research Report
Exploration of gating against delivery of photic information to the mammalian central circadian clock
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26460326
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
重吉 康史 近畿大学, 医学部, 教授 (20275192)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鯉沼 聡 近畿大学, 医学部, 講師 (10340770)
池上 啓介 近畿大学, 医学部, 助教 (10709330)
筋野 貢 近畿大学, 医学部, 助教 (30460843)
升本 宏平 近畿大学, 医学部, 助教 (60580529) [Withdrawn]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 | 概日リズム / 視交叉上核 / 網膜 / Dead zone / メラノプシン / GABA / 網膜神経節細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
体内時計中枢である視交叉上核への光情報の入力を遮断して、光照射後の位相シフトを抑制している仕組みはゲート機構とよばれてその位相は。網膜から視交叉上核への光情報伝達のおのおののステップをたどることによってゲート機構のなりたちを明らかにしようと試みた。ここで主に神経細胞の反応を検出するために用いられたのは神経興奮のマーカーであるcFosである。まず体内時計中枢である視交叉上核の検索を行った。明期のほとんどでcFosの反応が低下しておりゲートの存在がSCNにおいて検出できることを確認した。次に網膜の検索を行った。C57BL/6マウスの網膜で光パルス後のcFos遺伝子の発現誘導を検索したところ、網膜神経節細胞（RGC）に限局して明期に低く暗期に高い発現のリズムが認められた。これによって光照射後の網膜神経節細胞におけるcFos発現に位相依存性がありゲートが存在することが確認できた。
ここで光受容分子メラノプシン(Opn4)やOpn5を介してcFosの神経節細胞への発現にいたるのかを検索した。そのためにOpn4およびOpn5含有細胞を抗体にてラベルし二重染色免疫組織化学法を用いてOpn4およびOpn5陽性RGC におけるcFOSの局在を観察した。するとOpn4およびOpn5陽性RGCにおいてcFOSが誘導されていた。さらに視細胞の欠損した網膜変性（Rd）C3Hマウスを用いて検討を行った。同様にRGCにおけるcFos誘導は暗期に高く明期には低下する概日リズムを示した。網膜はOpn4とOpn5を介して光同調や瞳孔反射などの非イメージ性視覚情報の受容や伝達をすることが報告されている。よって今回の観察は、非イメージ性の視覚情報の受容や伝達がRGCにおいてゲートされることを示唆するものである。(それより遠位におけるゲート機構存在を否定するものではない。)
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