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絶食による休眠誘導の神経回路の同定と人工冬眠の誘導

研究課題

研究課題/領域番号 19K22465
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分46:神経科学およびその関連分野
研究機関筑波大学

研究代表者

桜井 武  筑波大学, 医学医療系, 教授 (60251055)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード休眠 / 冬眠 / 視床下部 / 体温調節 / 視索前野 / 体温制御 / 低代謝 / 体温 / 人工冬眠
研究開始時の研究の概要

応募者らが新たに見出した、脳内の視床下部に局在する神経細胞群は、人工的に興奮させるとマウスを冬眠様の状態にすることが可能である。その神経回路網や、低体温、低代謝を誘導するメカニズムを明らかにし、将来的に冬眠状態を医療に応用するための技術を開発する基礎的なデータを得る。

研究成果の概要

マウスの視床下部の一部の小領域(前腹側脳室周囲核= AVPe)に存在し、神経ペプチドQRFP遺伝子を発現する約800個あまりのニューロンからなる神経細胞集団(Qニューロン)を特異的に興奮させると、体温が数日間に渡って環境温度付近まで大きく低下し、併せて代謝も著しく低下することを明らかにした。この状態は様々な点で冬眠動物にみられる冬眠に酷似していた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

非冬眠動物に冬眠様状態を誘導できることを示したこの発見は体温制御・代謝制御の新たな機構の発見という生物学的に大きな意義をもつものである。また、今後Qニューロンに発現する遺伝子の網羅的解明に伴い、その活動を制御しうる薬物などの開発に資するものである。このような薬物などにより、Qニューロン活動を人為的に操作させる技術が開発された場合、ヒトの人工冬眠が現実味を帯びてくることを示した。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020 2019

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

  • [雑誌論文] A discrete neuronal circuit induces a hibernation-like state in rodents2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi TM, Sunagawa GA, Soya S, Abe M, Sakurai K, Ishikawa K, Yanagisawa M, Hama H, Hasegawa E, Miyawaki A, Sakimura K, Takahashi M, Sakurai T.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: - 号: 7814 ページ: 109-114

    • DOI

      10.1038/s41586-020-2163-6

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 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] A novel neuronal circuit that induces hibernation-like state in rodents.2021

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Sakurai
    • 学会等名
      The 7th Neuroscience Network, Diversity of Brain Science Feb 10th 2021, Online
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A neuronal circuit that induces regulated hypometabolism in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Sakurai
    • 学会等名
      Virtual 8th International Conference on the Physiology and Pharmacology of Temperature Regulation (vPPTR 2020) October 26-29, 2020 North Vancouver, BC Canada
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Induction of Hibernation-like state in mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Sakurai
    • 学会等名
      2019第5回国際神経ペプチド学会日本支部シンポ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [産業財産権] 冬眠様状態を誘発する方法およびそのための装置2020

    • 発明者名
      櫻井武、砂川玄志郎、髙橋徹
    • 権利者名
      櫻井武、砂川玄志郎、髙橋徹
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 冬眠様状態を誘発する方法およびそのための装置2019

    • 発明者名
      櫻井武、高橋徹、砂川玄志郎
    • 権利者名
      櫻井武、高橋徹、砂川玄志郎
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2022-01-27  

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