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哺乳類網膜におけるゲートの分子機構と活動リズムの位相反応への作用解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K15574
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 環境生理学(含体力医学・栄養生理学)
研究機関愛知医科大学 (2018)
近畿大学 (2017)

研究代表者

池上 啓介  愛知医科大学, 医学部, 助教 (10709330)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード網膜 / 概日時計 / 光応答反応 / 視交叉上核 / コルチコステロン / 光感受性 / 活動リズム / 光位相反応 / 時差ぼけ / 松果体 / メラトニン / 環境生理
研究成果の概要

網膜の光感受性リズムといった約24時間の概日リズムの詳細な実態や、その概日制御機構は不明なままであった。我々は、マウスの網膜の概日リズムは環境光よりも概日中枢である視交叉上核による同調機構が優位であることを世界で初めて発見した。さらに、それは副腎コルチコステロンを介して、網膜神経節細胞の概日時計を制御し、その網膜時計により網膜概日リズムが直接制御されていることを明らかにした。さらに、我々は網膜の時計は抑制性神経伝達物質GABA関連遺伝子の概日発現を制御し、GABA関連遺伝子が昼間発現上昇することで、主観的昼における光感受性を抑制している可能性を示唆できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

網膜からの光情報は概日中枢である視交叉上核に伝達され、体全体の体内時計を統御している。網膜概日リズムは、視交叉上核から誘導された同調因子だけでなく強い同調因子、すなわち環境光の入力も受けるので同調機構は不明のままであったが、本研究により視交叉上核由来の因子が優位であることが判明した。これは、わずかなまたは不規則な光刺激が中枢時計と網膜時計との間の内部非同期を誘発し、視交叉上核へ光信号が不安定になる問題を回避するシステムであると考えられる。さらに、主観的昼にのみ光感受性を低下させる概日リズムの詳細も判明したが、これは昼の日光から網膜が変性して細胞死を起こさないように目を保護すると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Slow shift of dead zone after an abrupt shift of the light-dark cycle2019

    • 著者名/発表者名
      Nagano Mamoru、Ikegami Keisuke、Minami Yoichi、Kanazawa Yuji、Koinuma Satoshi、Sujino Mitsugu、Shigeyoshi Yasufumi
    • 雑誌名

      Brain Research

      巻: 1714 ページ: 73-80

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2019.02.014

    • 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] Interconnection between circadian clocks system and thyroid function2019

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ikegami, Samuel Refetoff, Eve Van Cauter , and Takashi Yoshimura
    • 雑誌名

      Nature Review Endocrinology

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of circadian clock modulators from existing drugs2018

    • 著者名/発表者名
      T. Katherine Tamai, Yusuke Nakane, Wataru Ota, Akane Kobayashi, Masateru Ishiguro, Naoya Kadofusa, Keisuke Ikegami, Kazuhiro Yagita, Yasufumi Shigeyoshi, Masaki Sudo, Taeko Nishiwaki-Ohkawa, Ayato Sato, & Takashi Yoshimura
    • 雑誌名

      EMBO Molecular Medicine

      巻: - 号: 5

    • DOI

      10.15252/emmm.201708724

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] The hypothalamic-pituitary-thyroid axis and biological rhythms: The discovery of TSH's unexpected role using animal models2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ikegami & Takashi Yoshimura
    • 雑誌名

      Best Practice & Research Clinical Endocrinology & Metabolism

      巻: 31 号: 5 ページ: 475-485

    • DOI

      10.1016/j.beem.2017.09.002

    • NAID

      120006473528

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of aging on basement membrane of the soleus muscle during recovery following disuse atrophy in rats2017

    • 著者名/発表者名
      Kanazawa Yuji、Ikegami Keisuke、Sujino Mitsugu、Koinuma Satoshi、Nagano Mamoru、Oi Yuki、Onishi Tomoya、Sugiyo Shinichi、Takeda Isao、Kaji Hiroshi、Shigeyoshi Yasufumi
    • 雑誌名

      Experimental Gerontology

      巻: 98 ページ: 153-161

    • DOI

      10.1016/j.exger.2017.08.014

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Retinal circadian rhythm is entrained by the SCN via corticosterone secretion from the adrenal gland2019

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ikegami, Mamoru Nagano, Satoru Masubuchi,Yasufumi Shigeyoshi
    • 学会等名
      FAOPS2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 網膜概日リズムは概日時計中枢視交叉上核に影響を及ぼさない2019

    • 著者名/発表者名
      池上啓介、増渕悟、重吉康史
    • 学会等名
      第14回環境生理プレコングレス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Gating systems of responses to light in mouse inner retina2018

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ikegami、Mamoru Nagano、Noriki Sugimoto、Kazumasa Saigoh、Yasufumi Shigeyoshi
    • 学会等名
      第94回日本生理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Pineal humoral factors suppress striatal glutamate signal transduction to avoid autism-like mental disorder in mice.2018

    • 著者名/発表者名
      池上啓介、毛利彰宏、野田幸裕、増渕悟、重吉康史
    • 学会等名
      第25回日本時間生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マウス網膜の概日光応答リズムは副腎コルチコステロンを介して視交叉上核に制御されている2018

    • 著者名/発表者名
      池上啓介、長野護、重吉康史
    • 学会等名
      第13回環境生理プレコングレス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マウス網膜の概日光応答リズムは副腎コルチコステロンを介して視交叉上核に制御されている2018

    • 著者名/発表者名
      池上啓介
    • 学会等名
      第13回環境生理プレコングレス
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] マウスにおけるSCNによるコルチコステロンを介した網膜概日光感受性リズムの制御機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      池上啓介
    • 学会等名
      第24回日本時間生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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