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神経内分泌による環境変化に応じた体温維持の制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 20K07271
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48020:生理学関連
研究機関東北大学

研究代表者

大歳 維知子 (西島維知子)  東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 講師 (70600394)

研究分担者 中村 孝博  明治大学, 農学部, 専任教授 (00581985)
吉崎 嘉一  愛知県医療療育総合センター発達障害研究所, 障害モデル研究部, 主任研究員 (50393161)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023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)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードセクレチン / 神経内分泌 / 体温調節 / 概日リズム / 摂食 / 体温の日内変動 / 褐色脂肪組織 / 適応熱産生 / 寒気環境
研究開始時の研究の概要

環境の季節変動への適応性の解明は、生命の維持機構を知る手がかりになるだけでなく、季節性の疾患憎悪の防止や季節性うつ・感情障害などの特有疾患の発症と治療へ結びつく重要な課題の一つと考えられる。恒温動物は環境の季節変動に対応して体温の恒常性を維持し、なかでも寒気環境の適応反応(適応熱産生)は褐色脂肪組織の発熱反応が中心的な役割を果たすが、その分子機序は未だ明らかになっていない。本研究では、脳・消化管ホルモンであるセクレチンが褐色脂肪組織の熱産生制御を介して、いかに寒冷環境下や体温の日内変動に影響を与えるか明らかにする。

研究実績の概要

季節変動への適応性の解明は、季節性の疾患憎悪の防止や季節性うつ・感情障害などの特有疾患の発症機序と治療へ結びつく可能性がある重要な課題の一つである。なかでも冬への進行に際した寒気環境の適応反応(適応熱産生)はヒトをはじめとする哺乳類動物において褐色脂肪組織を介して行われているが、その詳細なメカニズムは明らかになっていない。
近年、ペプチドホルモンであるセクレチンが食事誘導性の褐色脂肪組織の熱産生の中心的な役割を果たすことが明らかになってきた。従来褐色脂肪組織の発熱反応は自律神経経路により誘導されると考えていたが、神経内分泌系の作動機序が初めて示唆された。そこで申請者は、セクレチンが褐色脂肪組織を介して発熱反応を調節する開始の作動機序が、食事誘導性だけではなく、寒冷環境変化や体温の日内変動に対しても同様に作動すると考え、検証するために飼育環境とデータ取得の条件設定を進めてきた。具体的には、ボタン電池型データロガーを用いて常温度下におけるセクレチン受容体変異マウスの体温の日内変動解析を計測する手法を確立し、今年度は、さらにセクレチン受容体変異マウスと野生型マウスの体温の日内変動比較に取り組むことができた。また、低温条件での実験装置ならびに測定環境を整備できたため、低温条件下におけるセクレチン受容体変異マウスと野生型マウスの日内変動の測定に着手することができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

職位・勤務体制の再変更により研究の進捗に遅れが生じた。また、実験動物施設の改修終了に伴い、暫定的な飼育施設から新施設へのマウス(SctR変異マウス、野生型マウス)を移設のため、遅れを生じている。 この遅れを取り戻すために、研究分担者の愛知県医療療育総合センター発達障害研究所・障害モデル研究部の吉崎嘉一博士(現神戸大学)の実験動物施設に当該マウスを移設し、飼育とマウスの体温調節解析研究を実施することができた。

今後の研究の推進方策

分担研究者の施設におけるマウス飼育・研究解析と申請者の実験動物施設におけるマウスの飼育・研究解析を組み合わせて、SctR変異マウス、野生型マウスにおける常温および低温条件での体温の日内変動データの取得完了と解析を目指す。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Progress Report of the Tohoku Medical Megabank Community-based Cohort Study: Study Profile of the Repeated Center-based Survey During Second Period in Miyagi Prefecture2024

    • 著者名/発表者名
      Hozawa Atsushi、Nakaya Kumi、Nakaya Naoki、Nakamura Tomohiro、Kogure Mana、Hatanaka Rieko、Chiba Ippei、Kanno Ikumi、Sugawara Junichi、Kodama Eiichi、Hamanaka Yohei、Kobayashi Tomoko、Uruno Akira、Tsuchiya Naho、Hirata Takumi、Narita Akira、Tsuboi Akito、Tamahara Toru、Nishijima Ichiko et al
    • 雑誌名

      Journal of Epidemiology

      巻: 34 号: 9 ページ: 434-443

    • DOI

      10.2188/jea.JE20230241

    • ISSN
      0917-5040, 1349-9092
    • 年月日
      2024-09-05
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detection and Correction of Sample Misidentifications in a Biobank Using the MassARRAY System and Genomic Information2023

    • 著者名/発表者名
      Kudo Hisaaki、Ishida Noriko、Nobukuni Takahiro、Aoki Yuichi、Saito Sakae、Nishijima Ichiko、Terakawa Takahiro、Yamamoto Masayuki、Minegishi Naoko、Yamashita Riu、Kumada Kazuki
    • 雑誌名

      Biopreservation and Biobanking

      巻: - 号: 4 ページ: 373-382

    • DOI

      10.1089/bio.2022.0211

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In vivo recording of suprachiasmatic nucleus dynamics reveals a dominant role of arginine vasopressin neurons in circadian pacesetting2023

    • 著者名/発表者名
      Tsuno Yusuke、Peng Yubo、Horike Shin-ichi、Wang Mohan、Matsui Ayako、Yamagata Kanato、Sugiyama Mizuki、Nakamura Takahiro J.、Daikoku Takiko、Maejima Takashi、Mieda Michihiro
    • 雑誌名

      PLOS Biology

      巻: 21 号: 8 ページ: e3002281-e3002281

    • DOI

      10.1371/journal.pbio.3002281

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Long days restore regular estrous cyclicity in mice lacking circadian rhythms2023

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Takahiro J.、Takasu Nana N.、Sakazume Sayuri、Matsumoto Yu、Kawano Natsuko、Pendergast Julie S.、Yamazaki Shin、Nakamura Wataru
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 9 号: 6 ページ: e16970-e16970

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2023.e16970

    • 関連する報告書
      2023 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] Histological Analysis of a Mouse Model of the 22q11.2 Microdeletion Syndrome2023

    • 著者名/発表者名
      Tabata Hidenori、Mori Daisuke、Matsuki Tohru、Yoshizaki Kaichi、Asai Masato、Nakayama Atsuo、Ozaki Norio、Nagata Koh-ichi
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 13 号: 5 ページ: 763-763

    • DOI

      10.3390/biom13050763

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diurnal variations of triglyceride accumulation in mouse and bovine adipocyte‐derived cell lines2022

    • 著者名/発表者名
      Shiraishi Rena、Morita Satomi、Goto Yoshikuni、Mizoguchi Yasushi、Nakamura Wataru、Nakamura Takahiro J.
    • 雑誌名

      Animal Science Journal

      巻: 93 号: 1

    • DOI

      10.1111/asj.13802

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Oak extracts modulate circadian rhythms of clock gene expression in vitro and wheel-running activity in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi Atsushi、Du Yao、Shiraishi Rena、Takahashi Yuki、Nakamura Takahiro J.、Shibata Shigenobu
    • 雑誌名

      Sleep and Biological Rhythms

      巻: 20 号: 2 ページ: 255-266

    • DOI

      10.1007/s41105-021-00365-2

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Secretin receptor-deficient mice exhibit robust food anticipatory activity2022

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama Mizuki、Nishijima Ichiko、Nakamura Wataru、Nakamura Takahiro J.
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 772 ページ: 136462-136462

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2022.136462

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] dbTMM: an integrated database of large-scale cohort, genome and clinical data for the Tohoku Medical Megabank Project2021

    • 著者名/発表者名
      Ogishima Soichi et al.
    • 雑誌名

      Human Genome Variation

      巻: 8 号: 1 ページ: 44-51

    • DOI

      10.1038/s41439-021-00175-5

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Secretin receptor-deficient mice exhibit altered circadian rhythm in wheel-running activity2020

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama Mizuki、Nishijima Ichiko、Miyazaki Shota、Nakamura Takahiro J.
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 722 ページ: 134814-134814

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2020.134814

    • 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
  • [雑誌論文] Landscape of electrophilic and inflammatory stress-mediated gene regulation in human lymphoblastoid cell lines2020

    • 著者名/発表者名
      Ishida Noriko、Aoki Yuichi、Katsuoka Fumiki、Nishijima Ichiko、Nobukuni Takahiro、Anzawa Hayato、Bin Li、Tsuda Miyuki、Kumada Kazuki、Kudo Hisaaki、Terakawa Takahiro、Otsuki Akihito、Kinoshita Kengo、Yamashita Riu、Minegishi Naoko、Yamamoto Masayuki
    • 雑誌名

      Free Radical Biology and Medicine

      巻: 161 ページ: 71-83

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2020.09.023

    • 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
  • [学会発表] セクレチン受容体欠損マウスにおける給餌予知活動2020

    • 著者名/発表者名
      杉山瑞樹、西島維知子、中村渉、中村孝博
    • 学会等名
      第27回日本時間生物学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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