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神経-グリア複合体としての視交叉上核の時計機構

研究課題

研究課題/領域番号 09470018
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境生理学(含体力医学・栄養生理学)
研究機関早稲田大学

研究代表者

柴田 重信  早稲田大学, 人間科学部, 教授 (10162629)

研究分担者 池田 真之  早稲田大学, 人間総合研究センター, 助手 (10288053)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1998年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードサーカディアンリズム / 生物時計 / 時計遺伝子 / グリア細胞 / GFAP / 視交叉上核 / セロトニン / ノックアウト動物 / 体内時計 / グリア / ノックアウト / 不眠症 / ノックアウトマウス / 同調
研究概要

体内時計を司る視交叉上核の神経核にはアストロサイトの骨格タンパク質であるGFAP(glial fibrillary acidic protein)が非常に高密度に発現している。実際GFAPの機能を止める薬物を投与すると、体内時計機能が低下したと言う報告もある。平成9年度は体内時計が存在する視交叉上核にGFAPが存在する事を確認した。体内時計遺伝子であるper遺伝子の発現はグリアではなく神経に発現している事が、以下の我々の研究結果から示唆された。すなわち、per遺伝子が多数発現している小脳の顆粒細胞をグリア細胞が極力増殖しない状態でプライマリーカルチャー系で培養しも、per遺伝子の発現は明瞭に見られる事が分かったからである。したがって、GFAPも生理学的には余り主作用的な働きをせず時計遺伝子発現を補助的に助ける作用があるものと推察された。平成10年度は、GFAPのノックアウト動物を使用し、サーカディアンリズム機構にどのような影響が出現するかについて調べた。明暗飼育条件下での活同量ならびに活動パターン、さらに恒暗条件下のサーカディアンリズムのフリーラン周期を調べた結果、ワイルドタイプとノックアウトの間には差は見られなかったことから、恐らく体内時計の発振そのものにはGFAPは関与していないものと思われた。一方、恒常明条件下で飼育すると、そのサーカディアンリズムは消失しやすくなることから、GFAPはリズム形成に必要な細胞間カップリングに係わっている事が明らかとなった。また、このノックアウト動物の縫線核のセロトニン神経活性を、セロトニンならびにその代謝産物をHPLCで測定する事により調べた。その結果ミュータント動物ではセロトニンの代謝回転が低下した。このように、GFAPノックアウト動物はセロトニン関連化合物による体内時計の位相変位作用にも異常をきたす事が分かった。本研究結果はセロトニン神経が関与しているうつ病、睡眠覚醒リズム障害など、体内時計の不調のモデル動物としてGFAPノックアウト動物が有用である事を示唆した。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] 柴田重信: "創薬の視点に立った生体リズム" 月刊薬事. (印刷中).

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shishido Y.: "Effect of ZTTA, a prolyl endo peptidase inhibitor, on memory impariment in a passive avoidance test with basal fore brain lesions" Pharm.Res.15. 1907-1910 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 柴田重信: "光とメラトニン" ファルマシア. 34. 45-49 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akiyama, M.: "Inhibition of light- or glutamate -induced m Per1 expression represses the phase shifts into the mouse incadian locomotor and SCN firing rhythms" J.Neuroscience. 19. 1115-1121 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Moriya, T.: "Potentiating action of MKC-242, a selective S-HTIA receptor agonist, on the photic entrainment of the circadian activity rhydm in hamsters" Br.J.Pharmacol.125. 1281-1287 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 柴田重信: "記憶と生物時計" 科学. 68. 160-164 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 柴田重信(分担): "生物時計の分子生物学(海老原, 深田 編)" シュプリンガー社, 201 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shishido Y,Furushiro M,Tanabe S,Taniguchi A,Hashimoto S,Yokokura T,Shibata S,Yamamoto T,Watanabe S: "Effect of ZTTA,a prolyl endopeptidase inhibitor, on memory impairment in a passive avoidance test of rats with basal forebrain lesions." Pharm Resl. 15. 1907-1910 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akiyama, M., Moriya, T., Takahashi, S., Kouzu Y., Wakamatsu, H., and Shibata, S.: "Inhibition of light-or glutamate-indused mPerl expression represses the phase shifts into the mouse circadian locomotor and suprachiasmatic firing rhythms." J.Neuroscience. 19. 1115-1121 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Moriya, T., Ikeda, M., Yoshinobu, Y., Akiyama, M., Shibata, S.: "Potentiating action of MKC-242, a selective 5-HT1A receptor agonist, on the photic entrainment of the cicadian activity rhythm in hamsters." Br.J.Pharmacol. 125. 1281-1287 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hamada, T., Sonoda, R., Watanabe, A., Ono, M., Watanabe, S., and Shibata, S.: "NMDA indused glutamate release from a rat suprachiasmatic nucleus in vitro." Neuroscience Letters. 256. 93-96 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda, M., Asai, M., Moriya, T., Inoue S., Shibata, S.: "Methylcobalamine amplifies melatonin-induced circadian phase shifts by facilitation of melatonin synthesis in the rat pineal gland." Brain Research. 795. 98-104 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishikawa, Y., Shibata, S., Shimazoe, T., Watanabe, S.: "N-methyl-D-aspartate receptors are indispensable for the formation of long-term potentiation in the rat suprachiasmatic nucleus in vitro." Brain Research. 782. 303-305 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, M., Ohno, M., Shibata, S., Yamamoto, T., Watanabe, S.: "Concurrent blockade of beta-adrenergic and muscarinic receptors suppresses synergitically long-term potentiation of population spikes in the rat hippocampal CA1 region." Brain Research. 777. 242-246 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akiyama, M.: "Inhibition of light-or glutamate-induced mPer1 expression represses the phase shuft into the mouse incadian locomotor and SCN firing rhythm" J.Neuroscience. 19. 1115-1121 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Moriya, T.: "Potentiating action of MKC-242, a selective 5-HTIA receptor agoinst, or the photic entrainment of the incadian rhythm in hamsters" Br.J.Pharmacology. 125. 1281-1287 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田 重信: "概日リズムと細胞内信号" 生体の科学. (印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hamada, T.: "NMDA induced glutamate releasl from a rat SCN in vitro" Neuroscience Letters. 256. 93-96 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Ikeda, M.: "Methyl cobalamine an phiftes melatonin induced incadian phose shifts by facilitation of anelatonin synthesis in rat pinerl gloud" Brain Research. 795. 98-104 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田 重信: "記憶と生物時計" 科学. 68. 160-164 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Shigeyoshi Y.: "Light-induced resetting of a mammalian Circadian clock is associated with period induction of the mper1 transcript" Cell. 91. 1043-1053 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田重信: "記憶と生物時計" 科学. 68. 160-163 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田重信: "光とメラトニン" ファルマシア. 34. 45-49 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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