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物理的結合を介した時刻情報伝達機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K08222
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
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)
研究機関山口大学 (2018)
国際医療福祉大学 (2016-2017)
近畿大学 (2015)

研究代表者

升本 宏平  山口大学, 大学院医学系研究科, 講師 (60580529)

研究協力者 篠田 晃  
柳井 章江  
Islam Md. Nabiul  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード神経連絡 / 軸索伸長 / 体内時計 / 視交叉上核 / 室傍核 / 概日時計 / 組織培養
研究成果の概要

体内時計の中枢は脳内視床下部に存在する視交叉上核である。時刻情報が視交叉上核から室傍核領域へどのような物理的結合を介して伝えられているか明らかにするために、Per2::lucノックインマウスの脳組織片を用いた組織培養系で室傍核領域と視交叉上核の発光振動測定を行った。その結果、室傍核領域と視交叉上核の同期には神経連絡を介した時刻情報の伝達が必要であることが示唆された。また室傍核領域と視交叉上核間の位相差にはGABAが重要であることが示唆された。今後はGABAが動物個体の概日振動の位相に与える影響を検証していくと共に、概日振動の振幅、周期の情報を担う物質の同定を進める予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

視交叉上核と室傍核間の時刻情報伝達機構を解明することによって、様々な脳領域間での伝達機構を解明し、脳全体として概日時計がどのように統合されているか明らかにすることができる。
本研究によってGABAは室傍核領域と視交叉上核間の概日振動の位相差に影響を与えていることが示唆された。夜行性・昼行性動物の視交叉上核における概日振動の位相は同じである一方で、視交叉上核外の概日振動の位相は夜行性・昼行性動物では逆転している。細胞内Cl-濃度によってGABA受容体の反応は興奮性/抑制性が変化することを加味すると今回得られた結果は、昼行性、夜行性動物の活動時刻逆転現象を解明する大きな手掛かりになったと言える。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Distribution of HAP1-immunoreactive Cells in the Retrosplenial-retrohippocampal Area of Adult Rat Brain and Its Application to a Refined Neuroanatomical Understanding of the Region2018

    • 著者名/発表者名
      Wroblewski Greggory、Islam Md. Nabiul、Yanai Akie、Jahan Mir Rubayet、Masumoto Koh-hei、Shinoda Koh
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 394 ページ: 109-126

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2018.10.029

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Muscarinic Acetylcholine Receptors Chrm1 and Chrm3 Are Essential for REM Sleep2018

    • 著者名/発表者名
      Niwa Yasutaka、Kanda Genki N.、Yamada Rikuhiro G.、Shi Shoi、Sunagawa Genshiro A.、Ukai-Tadenuma Maki、Fujishima Hiroshi、Matsumoto Naomi、Masumoto Koh-hei、Nagano Mamoru、Kasukawa Takeya、Galloway James、Perrin Dimitri、Shigeyoshi Yasufumi、Ukai Hideki、Kiyonari Hiroshi、Sumiyama Kenta、Ueda Hiroki R.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 24 号: 9 ページ: 2231-2247.e7

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.07.082

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] CLOCKΔ19 mutation modifies the manner of synchrony among oscillation neurons in the suprachiasmatic nucleus2018

    • 著者名/発表者名
      Sujino Mitsugu、Asakawa Takeshi、Nagano Mamoru、Koinuma Satoshi、Masumoto Koh-Hei、Shigeyoshi Yasufumi
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 8 号: 1 ページ: 854-854

    • DOI

      10.1038/s41598-018-19224-1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Profiles of Periglomerular Cells in the Olfactory Bulb of Prokineticin Type 2 Receptor-deficient Mice2017

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Kubo, Mitsugu Sujino, Koh-hei Masumoto, Atsuko Fujioka, Toshio Terashima, Yasufumi Shigeyoshi, Mamoru Nagano
    • 雑誌名

      Acta Histochemica et Cytochemica

      巻: 50 号: 2 ページ: 95-104

    • DOI

      10.1267/ahc.17001

    • NAID

      130005621173

    • ISSN
      0044-5991, 1347-5800
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マウスHAP1陽性臭覚遊走性胎生細胞の胎生期脳内移動形態とHAP1欠損マウスにおけるGnRH陽性細胞脳内移動2019

    • 著者名/発表者名
      升本宏平,米澤恒成,ナビュール・イスラム,柳井章江,飯田真帆,中河友里,濱崎楓子,篠田晃
    • 学会等名
      第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Novel utility of HAP1-immunoreactivity in areal and laminar demarcation of the retrosplenial-retrohippocampal area in adult rat brain.2019

    • 著者名/発表者名
      Islam Md Nabiul,Greggory Wroblewski, Mir Rubayet Jahan, Naoya Kamimura, Emi Miyasato, Shogo Togawa, Ayako Nakai, Akie Yanai, Koh-hei Masumoto, Abu Md Mamun Tarif, Koh Shinoda
    • 学会等名
      第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] STB/HAP1 のユビキチン―プロテアソーム系阻害型細胞死に対する特異的神経細胞保護効果2018

    • 著者名/発表者名
      篠田晃、藤永竜太郎、ナビュール・イスラム、升本宏平、宮本隼伍、柳井章江
    • 学会等名
      日本解剖学会第73回中国・四国支部学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effects of testosterone on androgen receptor expression and the dynamics of intrinsic plasticity in CA1 pyramidal neurons of male rat.2018

    • 著者名/発表者名
      Md. Nabiul Islam, Yua Sakimoto, Naoya Kamimura, Ayako Nakai, Koh-hei Masumoto, Akie Yanai, Dai Mitsushima and Koh Shinoda
    • 学会等名
      日本解剖学会第73回中国・四国支部学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] STB/HAP1の神経細胞保護について2018

    • 著者名/発表者名
      篠田 晃,藤永竜太郎、ナビュール・イスラム、米澤恒成、升本宏平、柳井章江
    • 学会等名
      第19回ORIGIN 神経科学研究会  夏のワークショップ2018 in 淡路
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 視交叉上核による時刻情報伝達機構の解明-共培養による神経連絡の回復-2017

    • 著者名/発表者名
      升本宏平
    • 学会等名
      第7回国際医療福祉大学学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 視交叉上核による時刻情報伝達機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      升本宏平
    • 学会等名
      国際医療福祉大学学会
    • 発表場所
      国際医療福祉大学大田原キャンパス
    • 年月日
      2016-08-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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