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ニューロンタイプ特異的遺伝子操作による中枢概日ペースメーカーの動作原理の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H05120
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 生理学一般
研究機関金沢大学

研究代表者

三枝 理博  金沢大学, 医学系, 教授 (20296552)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2016年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
キーワードサーカディアンリズム / 体内時計 / 神経ネットワーク / 視床下部 / 遺伝子操作マウス / 視交叉上核 / バソプレシン / GABA / 組換えAAVベクター / ファイバーフォトメトリー / 概日リズム / マウス / in vivo / 血管作動性腸管ペプチド / 時計遺伝子 / トランスジェニックマウス
研究成果の概要

本研究では概日リズム制御中枢・視交叉上核(SCN)神経ネットワークが強固で安定した概日リズムを発振するメカニズムについて、研究代表者らがこれまでに開発した遺伝子改変マウスリソースを活用し、その解明を目指した。
SCNの主要なニューロンタイプの一つ、バソプレシン産生ニューロンが、SCN神経ネットワークによる概日リズム発振やその周期決定に極めて重要であることを明らかにした。また、バソプレシンニューロンや他のタイプのニューロンについて、電気生理学的な性質を明らかにした。これまでバソプレシンニューロンはリズム発振自体には関与しないと考えられており、本研究成果は従来の見解を覆した重要な知見である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々の行動や生理機能の殆どが概日リズムにより調節されるため、その変調により不眠、肥満や気分障害等、様々な健康障害・疾患リスクが増大する。現代社会では、時差や夜間勤務、生活習慣の乱れにより、概日リズムの変調は誰にでも起こりうる。本研究の成果により、SCN神経ネットワークを構成する各ニューロンの役割や、中枢体内時計の神経メカニズムが明らかになれば、概日リズム変調による様々な疾患・健康障害に対し、薬剤投与による概日リズムの調整など、より効果的に対処できる技術の開発を、大いに期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 5件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 11件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 5件、 招待講演 9件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Tufts University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Medical Research Council(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] ワシントン大学(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Washington University(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University College London(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Sexually Dimorphic Vasopressin Cells Modulate Social Investigation and Communication in Sex-Specific Ways.2019

    • 著者名/発表者名
      Rigney N, Whylings J, Mieda M, de Vries G, Petrulis A
    • 雑誌名

      eNeuro

      巻: 6 号: 1 ページ: ENEURO.0415-18.2019

    • DOI

      10.1523/eneuro.0415-18.2019

    • 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] Glutamatergic neurons in the medial prefrontal cortex mediate the formation and retrieval of cocaine-associated memories in mice2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang Tong、Yanagida Junko、Kamii Hironori、Wada Shintaro、Domoto Masaki、Sasase Hitoki、Deyama Satoshi、Takarada Takeshi、Hinoi Eiichi、Sakimura Kenji、Yamanaka Akihiro、Maejima Takashi、Mieda Michihiro、Sakurai Takeshi、Nishitani Naoya、Nagayasu Kazuki、Kaneko Shuji、Minami Masabumi、Kaneda Katsuyuki
    • 雑誌名

      Addiction Biology

      巻: 印刷中 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1111/adb.12723

    • 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
  • [雑誌論文] The Network Mechanism of the Central Circadian Pacemaker of the SCN: Do AVP Neurons Play a More Critical Role Than Expected?2019

    • 著者名/発表者名
      Mieda M.
    • 雑誌名

      Front Neurosci

      巻: 13 ページ: 139-139

    • DOI

      10.3389/fnins.2019.00139

    • 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
  • [雑誌論文] Monoamines Inhibit GABAergic Neurons in Ventrolateral Preoptic Area That Make Direct Synaptic Connections to Hypothalamic Arousal Neurons2018

    • 著者名/発表者名
      Saito Yuki C.、Maejima Takashi、Nishitani Mitsuhiro、Hasegawa Emi、Yanagawa Yuchio、Mieda Michihiro、Sakurai Takeshi
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 38 号: 28 ページ: 6366-6378

    • DOI

      10.1523/jneurosci.2835-17.2018

    • NAID

      120007133906

    • 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
  • [雑誌論文] Time Restriction of Food Intake During the Circadian Cycle Is a Possible Regulator of Reproductive Function in Postadolescent Female Rats.2018

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara T, Nakata R, Ono M, Mieda M, Ando H, Daikoku T, Fujiwara H.
    • 雑誌名

      Curr Dev Nutr

      巻: 3 号: 4 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1093/cdn/nzy093

    • 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
  • [雑誌論文] Astrocytes Regulate Daily Rhythms in the Suprachiasmatic Nucleus and Behavior.2017

    • 著者名/発表者名
      Tso CF, Simon T, Greenlaw AC, Puri T, Mieda M, Herzog ED
    • 雑誌名

      Curr Biol.

      巻: 27 号: 7 ページ: 1055-1061

    • DOI

      10.1016/j.cub.2017.02.037

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 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] Serotonin neurons of the dorsal raphe mediate the anti-cataplectic action of orexin neurons by reducing the amygdala activity2017

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa, E., Maejima, T., Yoshida, T., Masseck O.A., Herlitze, S., Yoshioka, M., Sakurai, T., Mieda, M.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      巻: 114 号: 17

    • DOI

      10.1073/pnas.1614552114

    • 関連する報告書
      2017 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] The roles of orexins in sleep/wake regulation2017

    • 著者名/発表者名
      Mieda Michihiro
    • 雑誌名

      Neurosci Res

      巻: 118 ページ: 56-65

    • DOI

      10.1016/j.neures.2017.03.015

    • NAID

      120006336007

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Disruption of Bmal1 Impairs Blood?Brain Barrier Integrity via Pericyte Dysfunction2017

    • 著者名/発表者名
      Nakazato Ryota、Kawabe Kenji、Yamada Daisuke、Ikeno Shinsuke、Mieda Michihiro、Shimba Shigeki、Hinoi Eiichi、Yoneda Yukio、Takarada Takeshi
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 37 号: 42 ページ: 10052-10062

    • DOI

      10.1523/jneurosci.3639-16.2017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The intrinsic microglial clock system regulates interleukin-6 expression.2017

    • 著者名/発表者名
      Ryota Nakazato, Shogo Hotta, Daisuke Yamada, Miki Kou, Saki Nakamura, Yoshifumi Takahata, Hajime Tei, Rika Numano, Akiko Hida, Shigeki Shimba, Michihiro Mieda, Eiichi Hinoi, Yukio Yoneda and Takeshi Takarada
    • 雑誌名

      Glia

      巻: 65 号: 1 ページ: 198-208

    • DOI

      10.1002/glia.23087

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fine-Tuning Circadian Rhythms: The Importance of Bmal1 Expression in the Ventral Forebrain.2017

    • 著者名/発表者名
      Mieda M, Hasegawa E, Kessaris N, Sakurai T
    • 雑誌名

      Front Neurosci.

      巻: 11 ページ: 55-55

    • DOI

      10.3389/fnins.2017.00055

    • NAID

      120006027787

    • 関連する報告書
      2016 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] Synchronous circadian voltage rhythms with asynchronous calcium rhythms in the suprachiasmatic nucleus.2017

    • 著者名/発表者名
      Enoki R, Oda Y, Mieda M, Ono D, Honma S, Honma KI
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A

      巻: 114 号: 12 ページ: 2476-2485

    • DOI

      10.1073/pnas.1616815114

    • NAID

      120006346107

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Manipulating the Cellular Circadian Period of Arginine Vasopressin Neurons Alters the Behavioral Circadian Period.2016

    • 著者名/発表者名
      Mieda M, Okamoto H, Sakurai T.
    • 雑誌名

      Curr Biol.

      巻: S0960-9822(16) 号: 18 ページ: 30773-4

    • DOI

      10.1016/j.cub.2016.07.022

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] QRFP-deficient mice are hypophagic, lean, hypoactive and exhibit increased anxiety-like behavior2016

    • 著者名/発表者名
      Okamoto K, Yamasaki M, Takao K, Soya S, Iwasaki M, Sasaki K, Magoori K, Sakakibara I, Miyakawa T, Mieda M, Watanabe M, Sakai J, Yanagisawa M, Sakurai T
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 11 号: 11 ページ: e0164716-e0164716

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0164716

    • NAID

      120007129233

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 哺乳類中枢概日時計の神経メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      三枝理博
    • 学会等名
      明治大学現象数理学共同研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of the central circadian clock in AVP neuron-specific VGAT deficient mice2019

    • 著者名/発表者名
      前島隆司 長谷川恵美 津野祐輔 三枝理博
    • 学会等名
      第9回アジア・オセアニア生理学会連合(FAOPS)2019年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 中枢概日時計におけるバソプレシンニューロンの機能2018

    • 著者名/発表者名
      三枝理博
    • 学会等名
      第43回日本睡眠学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Genetic dissection of neural mechanisms underlying the central circadian pacemaker2018

    • 著者名/発表者名
      三枝理博
    • 学会等名
      Sapporo Symposium on Biological Rhythm in 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Neural mechanisms underlying the central circadian pacemaker of the SCN2018

    • 著者名/発表者名
      三枝理博
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] AVP神経特異的小胞GABAトランスポーター遺伝子欠損マウスにおける中枢概日時計の解析2018

    • 著者名/発表者名
      前島隆司、長谷川恵美、津野祐輔、三枝理博
    • 学会等名
      第25回日本時間生物学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 視交叉上核の中枢概日時計におけるAVPニューロンの役割2018

    • 著者名/発表者名
      三枝理博
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] バソプレシン産生ニューロンは視交叉上核のペースメーカー機能に重要な役割を果たす2017

    • 著者名/発表者名
      三枝理博
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 発表場所
      アクトシティ浜松 (静岡県浜松市)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Genetic manipulation of AVP neurons to uncover their roles in the circadian pacemaking of the SCN2017

    • 著者名/発表者名
      Mieda M, Ono D, Hasegawa E, Okamoto H, Honma S, Honma K, akurai T.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference-Chronobiology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 中枢概日時計の神経メカニズムの解析2017

    • 著者名/発表者名
      三枝理博
    • 学会等名
      中部日本生理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] AVPニューロンの細胞時計の周期に応じて概日行動リズムの周期も変化する2017

    • 著者名/発表者名
      三枝理博、岡本仁、櫻井武
    • 学会等名
      日本時間生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] オレキシンによる睡眠・覚醒調節の神経メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      三枝理博
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] AVP neurons play a critical role in the circadian pacemaking of the SCN.2016

    • 著者名/発表者名
      Mieda M
    • 学会等名
      Sapporo Symposium on Biological Rhythm
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] AVPニューロンの細胞時計の周期に応じて概日行動リズムの周期も変化する2016

    • 著者名/発表者名
      三枝理博、岡本仁、櫻井武
    • 学会等名
      日本神経科学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Manipulating the cellular circadian period of AVP neurons alters the behavioral circadian period.2016

    • 著者名/発表者名
      Mieda M, Okamoto H, Sakurai T
    • 学会等名
      Society for Research on Biological Rhythms (SRBR)
    • 発表場所
      The Innisbrook Golf Resort (Palm Harbor, Florida, USA)
    • 年月日
      2016-05-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 体内時計が刻む1日の長さを決める細胞を発見!

    • URL

      http://www.kanazawa-u.ac.jp/rd/40314

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-05-20  

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