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In vivo Miniscopeを用いた加齢・疾患に伴う概日機能障害の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0229
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分59:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
研究機関広島大学 (2022-2023)
早稲田大学 (2020)

研究代表者

田原 優  広島大学, 医系科学研究科(医), 准教授 (80707399)

研究分担者 中村 孝博  明治大学, 農学部, 専任教授 (00581985)
原口 敦嗣  早稲田大学, 理工学術院, 講師(任期付) (80834671)
太田 航  横浜市立大学, 医学部, 助教 (80866541)
研究期間 (年度) 2020-10-27 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2021年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード概日時計 / 老化 / イメージング
研究開始時の研究の概要

加齢や各疾患でいかに 概日時計が乱れるのかは未解明な部分が多く、その作用機序の解明が本研究の目的である。 本国際共同研究チームは、これまでに視床下部にある概日時計中枢に着目した解析を進めてきた。特に加齢や疾患における概日時計中枢の神経活動変化を捉えるべく、UCLAにて、UCLA Miniscopeをベースに、概日時計中枢のイメージング手法の確立を新規に目指すことをメインの渡航目的とする。老化促進モデルマウス、アデニン誘発性慢性腎臓病モデルマウスについて、Miniscope技術を用いて、ミトコンドリア機能低下、神経炎症をターゲットに、概日時計変調のメカニズム解明を目指す。

研究実績の概要

加齢や各疾患でいかに概日時計が乱れるのかは未解明な部分が多く、その作用機序の解明が本研究の目的である。 本国際共同研究チームは、これまでに視床下部にある概日時計中枢に着目した解析を進めてきた。特に加齢や疾患における概日時計中枢の神経活動変化を捉えるべく、UCLAにて、UCLA Miniscopeをベースに、概日時計中枢のイメージング手法の確立を新規に目指すことをメインの渡航目的とする。老化促進モデルマウス、アデニン誘発性慢性腎臓病モデルマウスについて、Miniscope技術を用いて、ミトコンドリア機能低下、神経炎症をターゲットに、概日時計変調のメカニズム解明を目指す。
2022年度は、mini-scopeを用いた線条体シングルセルカルシウムイメージングの実験系を確立することができた。また、ライデン大学に1ヶ月間修士課程の学生を派遣し、mini-scopeを用いたイメージング技術やAAVウイルスの新規注入方法について学ぶことができた。明治大学の博士学生についても、UCLA、コロンビア大学で、中枢時計研究のディスカッションや、mini-scopeの最新技術を見学することができた。2023年度は、明治大学にてmini-scopeを用いた実験を継続し、SCNにおける測定ができる段階まで到達した。また、中村は、米国神経科学会の参加、コロンビア大学、コーネル大学での研究打ち合わせを行った。よって、2022-2023年度は順調に研究が進んでいるが、2020,2021年度はコロナ禍で研究が思うように進んでいなかったため、2024年度まで1年延長することを決めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究開始当初はコロナ禍であったため、研究者の海外派遣や国際会議への参加が出来なかった。よって、本課題は2023年度で終了予定であったが、2024年度まで1年延長することとした。

今後の研究の推進方策

2024年度は、明治大学、横浜市立大学での研究実施(線条体やSCNでのイメージング)をさらに進め、概日時計の老化状態を可視化することを目指す。また、米国時間生物学会等に参加し、概日時計研究の情報収集を行うと共に、共同研究者と打ち合わせを行う。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 3件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] University of California Los Angeles(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Leiden University(オランダ)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of California Los Angeles(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Leiden University(オランダ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The Interplay Between Female Reproductive Function and the Circadian System, Chronobiology and Chronomedicine: From Molecular and Cellular Mechanisms to Whole Body Interdigitating Networks2024

    • 著者名/発表者名
      Nakamura TJ, Takasu NN, Cornelissen G, Otsuka K, Nakamura W
    • 雑誌名

      Chemical Biology

      巻: 23 ページ: 397-427

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synchronizers of Circadian Rhythms, "Chronobiology and Chronomedicine: From molecular and cellular mechanisms to whole body: interdigitating networks"2024

    • 著者名/発表者名
      Tahara Y and Shibata S
    • 雑誌名

      Chemical Biology

      巻: 23 ページ: 40-70

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diurnal variation of brain activity in the human suprachiasmatic nucleus2024

    • 著者名/発表者名
      Oka Satoshi、Ogawa Akitoshi、Osada Takahiro、Tanaka Masaki、Nakajima Koji、Kamagata Koji、Aoki Shigeki、Oshima Yasushi、Tanaka Sakae、Kirino Eiji、Nakamura Takahiro J.、Konishi Seiki
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 44 ページ: e1730232024-e1730232024

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1730-23.2024

    • 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] Effect of circadian clock and claudin regulations on inulin-induced calcium absorption in the mouse intestinal tract2023

    • 著者名/発表者名
      SHIGA Kazuto、HARAGUCHI Atsushi、SASAKI Hiroyuki、TAHARA Yu、ORIHARA Kanami、SHIBATA Shigenobu
    • 雑誌名

      Bioscience of Microbiota, Food and Health

      巻: 42 号: 2 ページ: 114-123

    • DOI

      10.12938/bmfh.2022-029

    • ISSN
      2186-3342
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Age-Related Decline in the Central Circadian Clock2023

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Shota、Nakamura Wataru、Nakamura Takahiro J.
    • 雑誌名

      Healthy Ageing and Longevity book series

      巻: 18 ページ: 95-103

    • DOI

      10.1007/978-3-031-22468-3_4

    • NAID

      40021684778

    • ISBN
      9783031224676, 9783031224683
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [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] Circadian rhythm of PERIOD2::LUCIFERASE expression in the trigeminal ganglion of mice.2023

    • 著者名/発表者名
      1.Yukie Shirakawa, Sachi N. Ohno, Kanae A. Yamagata, Kazuaki Yamagata, Eriko Kuramot, Yoshiaki Oda, Takahiro J. Nakamura, Wataru Nakamura and Mitsutaka Sugimura.
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: - ページ: 1142785-1142785

    • DOI

      10.3389/fnins.2023.1142785

    • 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] Editorial: The present and future of chrono-nutrition studies2023

    • 著者名/発表者名
      Tahara Yu、Qian Jingyi、Oike Hideaki、Escobar Carolina
    • 雑誌名

      Frontiers in Nutrition

      巻: 10 ページ: 2165-2165

    • DOI

      10.3389/fnut.2023.1183320

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Polygalae Radix shortens the circadian period through activation of the CaMKII pathway.2022

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi A, Saito K, Tahara Y, Shibata S.
    • 雑誌名

      Pharm Biol.

      巻: 60 号: 1 ページ: 689-698

    • DOI

      10.1080/13880209.2022.2048863

    • 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
      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
  • [学会発表] Lithium treatment rescued mania-like behavior in a synaptically modified mouse model of bipolar disorder2024

    • 著者名/発表者名
      Wataru Ota, Takuya Takahashi
    • 学会等名
      第 101 回 日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] The central circadian regulation of female reproductive functions2024

    • 著者名/発表者名
      Nakamura TJ, Sugiyama M, Chen J, Mieda M, Watanabe K, Nakamura W
    • 学会等名
      第101回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 概日リズム変容を伴う新規双極性障害(躁状態)モデルマウス2023

    • 著者名/発表者名
      太田 航, 山ノ上 友美, 佐野 亜加根, 高橋 琢哉
    • 学会等名
      日本睡眠学会第45回定期学術集会・第30回日本時間生物学会学術大会 合同大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Downregulation of AMPA receptors in the cerebellum induces manic state in bipolar disorder via activation of the ventral tegmental area (VTA)2023

    • 著者名/発表者名
      Wataru Ota, Takuya Takahashi
    • 学会等名
      学術変革領域研究 (A) 臨界期生物学 (iPlasticity) 夏の領域班会議 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] マウスの深部小脳核(DCN)-中脳腹側被蓋野(VTA)経路の活性化は躁様行動を引き起こす2023

    • 著者名/発表者名
      太田 航, 山ノ上 友美, 高橋 琢哉
    • 学会等名
      第46回 日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Food-log app-based chrono-nutritional survey and intervention reveal effective information on weight loss and sleep2023

    • 著者名/発表者名
      Yu Tahara
    • 学会等名
      Nutrition Society of Malaysia (NSM) conference 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Q&Aですらすらわかる体内時計応用法 リズム研究をどう社会に応用するか2022

    • 著者名/発表者名
      田原 優 (編著),柴田 重信 (監修),大池 秀明 (著),楠瀬 直喜 (著),駒田 陽子 (著),中村 孝博 (著)
    • 総ページ数
      180
    • 出版者
      杏林書院
    • ISBN
      9784764412293
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-10-29   更新日: 2024-12-25  

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