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恐怖情動時の生理応答変化を担う神経回路の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K06773
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分44050:動物生理化学、生理学および行動学関連
研究機関関西医科大学

研究代表者

松尾 朋彦  関西医科大学, 医学部, 研究員 (90641754)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード恐怖情動 / 匂い物質 / trpa1 / 体温 / 代謝 / 神経科学 / 嗅覚 / 神経機能
研究開始時の研究の概要

恐怖情動は様々な生理応答・行動の変化を誘発し、危機的な状況下における生存確率を高める。これまでの研究から、齧歯類の天敵臭の構造類似体、チアゾリン誘導体を利用することで、マウスに先天的な恐怖情動およびそれに伴う様々な生理応答や行動を誘発させることが可能となってきた。本研究では、恐怖情動誘発物質受容体の遺伝子改変マウス、恐怖誘発時の脳活性化地図、神経細胞特異的な操作を行うウイルスベクターを用いることで、恐怖情動に伴う様々な生理応答および行動の変化がどの神経回路によって制御されているのか、受容体発現神経細胞から脳中枢へと至る恐怖情動を制御する神経回路の解明を試みる。

研究成果の概要

恐怖情動は行動・生理応答を変化させることで危機的状況下における生存確率を高めている。しかし、どのような危機状況でどのような生命保護作用が誘導されるのか、さらにはその誘発機構については未解明であった。
チアゾリン類恐怖臭は齧歯類の天敵臭の構造類似体であり、マウスの先天的恐怖情動を強力に誘発する。今回、このチアゾリン類恐怖臭に暴露されたマウスでは体温や心拍数、代謝の低下といった生理応答変化に加え、低酸素耐性、虚血再灌流障害耐性などの生命保護作用が誘発されることがわかった。また、チアゾリン類恐怖臭の受容体であるTRPA1や中脳腕傍核、脳幹孤束核/三叉神経脊髄路核がこれら応答の多くに関わることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

恐怖情動はすべてのヒトに保存された情動であり、我々の生存に必須の役割を果たしていると考えられる。一方、これまで恐怖情動が持つ生存に有利に働く機能に着目しこれを利用する試みはほとんどなかった。本研究により、先天的な恐怖情動が誘発されたマウスでは低酸素耐性、虚血再灌流障害耐性など危機的状況下における生命保護作用が引き起こされることがわかってきた。このことは、ヒトにおいても恐怖情動誘発に関わる分子や神経回路に働きかけることで、低酸素障害や脳梗塞・心筋梗塞などの虚血再還流障害等の治療にも繋がる可能性が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Energy‐sparing by 2‐methyl‐2‐thiazoline protects heart from ischaemia/reperfusion injury2021

    • 著者名/発表者名
      Nishi Masahiro、Ogata Takehiro、Kobayakawa Ko、Kobayakawa Reiko、Matsuo Tomohiko、Cannistraci Carlo Vittorio、Tomita Shinya、Taminishi Shunta、Suga Takaomi、Kitani Tomoya、Higuchi Yusuke、Sakamoto Akira、Tsuji Yumika、Soga Tomoyoshi、Matoba Satoaki
    • 雑誌名

      ESC Heart Failure

      巻: 9 号: 1 ページ: 428-441

    • DOI

      10.1002/ehf2.13732

    • 関連する報告書
      2021 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] Artificial hibernation/life-protective state induced by thiazoline-related innate fear odors2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuo Tomohiko、Isosaka Tomoko、Tang Lijun、Soga Tomoyoshi、Kobayakawa Reiko、Kobayakawa Ko
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 4 号: 1 ページ: 101-101

    • DOI

      10.1038/s42003-020-01629-2

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Thiazoline-related innate fear stimuli orchestrate hypothermia and anti-hypoxia via sensory TRPA1 activation2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuo Tomohiko、Isosaka Tomoko、Hayashi Yuichiro、Tang Lijun、Doi Akihiro、Yasuda Aiko、Hayashi Mikio、Lee Chia-Ying、Cao Liqin、Kutsuna Natsumaro、Matsunaga Sachihiro、Matsuda Takeshi、Yao Ikuko、Setou Mitsuyoshi、Kanagawa Dai、Higasa Koichiro、Ikawa Masahito、Liu Qinghua、Kobayakawa Reiko、Kobayakawa Ko
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 2074-2074

    • DOI

      10.1038/s41467-021-22205-0

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] チアゾリン類恐怖臭が誘発する生体保護作用とその作用機序解析 Molecular and neural mechanism of life-protective effects induced by thiazoline-related innate fear odors in mice2021

    • 著者名/発表者名
      松尾 朋彦、伊早坂 智子、小早川 令子、小早川 高
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会/CJK第1回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 先天的恐怖を誘発する匂い物質による生体保護作用2020

    • 著者名/発表者名
      松尾 朋彦、伊早坂 智子、小早川 令子、小早川 高,
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Orchestrated induction of bioprotective effects by innate fear odors in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Matsuo Tomohiko
    • 学会等名
      8th Symposium of the Smart-Aging Research Center, Tohoku University
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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