2018 Fiscal Year Annual Research Report

生動物２光子温度・神経イメージングによる皮膚等末梢臓器の温度動態・感知機構の解明

Publicly Offered Research

Project Area	Integrative understanding of biological phenomena with temperature as a key theme
Project/Area Number	18H04707
Research Institution	Okayama University
Principal Investigator	神谷厚範岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (30324370)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2020-03-31
Keywords	温度
Outline of Annual Research Achievements	恒温動物の体温調節にとって、外部環境と接する身体表面皮膚の温度センシングは、極めて重要であるが、神経を含めた組織内の細胞が、実際にどのように温度を感知するのか、温度センシングの細胞レベルの実像は明らかではない。また、恒温動物の体内において、組織内部の細胞や細胞内オルガネラの温度動態の実態は、解明されていない。本研究では、生きた動物体内における、温度センシングや温度動態を調べている。A-1.温度センシング機構の解明（皮膚）：全身の求心性神経と皮膚ケラチノサイトのCa活動が緑に光るラット、タンパク発現型ATPプローブ、定量的な動物局所の温度刺激負荷装置（10～45℃）、生動物２光子イメージング実験系を利用して、生きた動物の皮膚に定量的温度刺激を負荷して、皮膚の求心性神経やケラチノサイトのCa活動イメージングやATPイメージングを行い、皮膚ケラチノサイト－ATP－感覚神経の連関する皮膚温度センシング機構を検討した。その結果、熱い刺激、温かい刺激、冷たい刺激にそれぞれ応答する神経線維を同定した。また一方、皮膚ケラチノサイトについては、その一部が温度刺激に応答すること、１細胞ではなく細胞集団として一過性に興奮すること、など、細胞応答の動態の一端が分かった。B-1.１細胞・オルガネラレベル温度動態の解明（筋）：全身の温度が見える温度可視化マウスを新規開発し、さらに、骨格筋組織を１細胞レベル・オルガネラレベルで２光子イメージング解析する技術を開発した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本研究では、生きた動物体内において、温度センシングや温度動態をイメージング解析するための研究技術の開発が難関であるが、当該技術を新規に開発できた。
Strategy for Future Research Activity	生きた動物体内において、温度センシングや温度動態をイメージング解析するための研究技術を利用して、温度生物学研究を推進する。