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眼圧概日リズムの分子制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K09962
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56060:眼科学関連
研究機関愛知医科大学

研究代表者

池上 啓介  愛知医科大学, 医学部, 講師 (10709330)

研究分担者 増渕 悟  愛知医科大学, 医学部, 教授 (80362771)
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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード眼圧 / 概日リズム / 眼房水 / 緑内障 / グルココルチコイド / 交感神経ノルアドレナリン / 毛様体 / 食作用 / 線維柱帯 / ノルアドレナリン / シュレム管 / 時計遺伝子 / 交感神経 / 視交叉上核
研究開始時の研究の概要

SCNは副腎コルチコステロンおよび交感神経によって末梢組織の時計をリセットする。眼圧が交感神経節除去や副腎除去で変化することは報告されているため、副腎及び交感神経節の除去による眼圧リズムへの影響を調べ、SCNによる制御経路を探索し、眼球におけるそれらの受容体の分布を組織学的手法で明らかにし制御部位を検索する。それらの部位(組織)における日内変動する遺伝子をマイクロアレイで明らかにする。QTLデータベースなどと照らし合わせて、候補遺伝子を絞り込みAAVおよび遺伝子改変技術により部位特異的候補遺伝子欠損マウスを作成することで、眼圧リズムに及ぼす候補遺伝子の機能を解明する。

研究成果の概要

“緑内障”は失明原因第一位の疾患で、予防や根治の方法が未だ見つかっていない。主な原因である目の硬さ(眼圧)は、眼房水の産生と、排水のバランスにより形成され、上昇すると視神経が傷害される。また、眼圧には約24時間周期の概日リズムがあり、その乱れは緑内障発症と関わっているが、眼圧リズム形成の仕組みそのものが良く分かっていなかった。
そこで、時間情報伝達因子を探索したところ、副腎皮質ホルモンと交感神経両方が眼圧リズムを生み出すことを発見した。さらに、両因子による浸透圧調節による眼房水の産生制御と、交感神経の食作用抑制を介した眼房水の時刻依存的な排出制御により、眼圧リズムを生み出す仕組みを発見した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

副腎皮質ホルモンと交感神経両因子による眼圧概日リズムの制御経路の発見は、誰も気づかなかったコロンブスの卵的発見であり、緑内障の時間依存治療や新規治療薬の開発に役立つことが期待される。また両因子の相互作用などの発見したが、緑内障治療の混合薬の開発につながる可能性があり、食事や生活習慣改善による緑内障予防法の確立につながる研究である。さらに交感神経による食作用を介した時刻依存的眼圧制御機構の発見は、これまで不明だった交感神経による免疫細胞の食作用制御の仕組みを世界に先駆けて明らかにしたのもで先駆的である。また、眼房水排出部位をターゲットにした治療薬はほとんどないため創薬開発への有用性は非常に高い。

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

    (16件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Suppression of trabecular meshwork phagocytosis by norepinephrine is associated with nocturnal increase in intraocular pressure in mice.2022

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ikegami, Satoru Masubuchi
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 5 号: 1 ページ: 339-339

    • DOI

      10.1038/s42003-022-03295-y

    • 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] Circadian Regulation of IOP Rhythm by Dual Pathways of Glucocorticoids and the Sympathetic Nervous System.2020

    • 著者名/発表者名
      Ikegami K, Shigeyoshi Y, Masubuchi S.
    • 雑誌名

      Invest Ophthalmol Vis Sci.

      巻: 61 号: 3 ページ: 26-26

    • DOI

      10.1167/iovs.61.3.26

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 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] Involvement of trabecular meshwork phagocytic suppression by sympathetic norepinephrine in nocturnal intraocular pressure rise.2022

    • 著者名/発表者名
      Ikegami Keisuke, Masubuchi Satoru
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 交感神経ノルアドレナリンによる眼圧概日リズム制御2022

    • 著者名/発表者名
      池上啓介
    • 学会等名
      第16回環境生理プレコングレス
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Sympathetic noradrenaline regulates circadian rhythm of intraocular pressure by nocturnal suppression of aqueous humor outflow in mice.2021

    • 著者名/発表者名
      池上啓介 増渕悟
    • 学会等名
      第19回日本時間生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 眼圧の概日リズムを生み出すメカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      池上啓介、重吉康史、増渕悟
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会 / 第98回日本生理学会大会 合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 概日時計中枢視交叉上核による眼圧概日リズムの制御機構の解明2020

    • 著者名/発表者名
      池上啓介, 重吉康史, 増渕悟
    • 学会等名
      第67回中部日本生理学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Role of cAMP in light-induced resetting of circadian rhythm in vivo2020

    • 著者名/発表者名
      池上啓介、中嶋正人、南陽一、長野護、増渕悟、重吉康史
    • 学会等名
      第27回日本時間生物学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 視交叉上核による眼圧概日リズムの制御機構2020

    • 著者名/発表者名
      池上啓介、重吉康史、増渕悟
    • 学会等名
      第15回 環境生理学プレコングレス
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 視交叉上核による眼圧概日リズムの制御機構2020

    • 著者名/発表者名
      池上啓介
    • 学会等名
      第15回 環境生理学プレコングレス
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Circadian regulation of intraocular pressure rhythm by both glucocorticoids and sympathetic nerves2019

    • 著者名/発表者名
      池上啓介
    • 学会等名
      日本時間生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] ノルアドレナリンによる線維柱帯の食作用抑制を介した眼圧概日リズム制御機構解明に関する研究成果について

    • URL

      https://www.aichi-med-u.ac.jp/files/soumu/2022topics01.pdf

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 日本の研究.com

    • URL

      https://www.facebook.com/1351569578207131/posts/5267527989944584/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] ノルアドレナリンが食作用抑制を介し眼圧概日リズムを制御する仕組みを解明-愛知医大

    • URL

      http://www.qlifepro.com/news/20220412/noradrenaline-2.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 眼圧の概日リズムを副腎グルココルチコイドと交感神経 により制御する仕組みの解明

    • URL

      https://www.aichi-med-u.ac.jp/files/soumu/2019topics06.pdf

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] プレスリリース“眼圧の概日リズムを副腎グルココルチコイドと交感神経 により制御する仕組みの解明”

    • URL

      https://www.aichi-med-u.ac.jp/files/soumu/2019topics06.pdf

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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