脳内温度と神経活動の機能相関

• 研究課題/領域番号: 21200012
• 研究種目: 新学術領域研究(研究課題提案型)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 神経科学一般; 生理学一般
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 柴崎 貢志 群馬大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (20399554)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 30,940千円 (直接経費: 23,800千円、間接経費: 7,140千円); 2011年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円); 2010年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円); 2009年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
• キーワード: 脳内温度 / TRPチャネル / TRPV4 / 神経興奮 / てんかん / 海馬 / 体温 / 産学官 / 特許 / メカノセンサー

研究概要

これまで報告されてきた TRPV4 の機能（皮膚における外界の温度受容体としての機能）とは全く異なり、海馬 TRPV4 は脳内温度エネルギーを電気信号に変換することで神経活動調節因子として機能している可能性が高いと考えられた。この可能性を検証するために、野生型（WT）と TRPV4 欠損マウス（TRPV4KO）の海馬よりスライス標本を調整し、静止膜電位および興奮性を調べた。その結果、TRPV4KO は脳内温度エネルギーを電気信号に変換する分子機構の欠如により、WT と比較し、神経興奮性が低下していることが示された。WT とTRPV4KO の海馬に脳波電極を挿入し、個体での異常を調べたところ、スライスパッチクランプのデータと一致して、TRPV4KO は神経興奮性が低下していることが示された。さらに行動テストを行ったところ、TRPV4 が行動異常を示すことも明らかとなった。これらの結果より、脳内温度により TRPV4 は恒常的に活性化されており、神経細胞が興奮しやすい土台環境を産み出していることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Stimulation of transient receptor potential vanilloid 4 channel suppresses abnormal activation of microglia induced by lipopolysaccharide. (2012)
  • 著者名/発表者名: Konno M, Shirakawa H, Iida Shota, Sakimoto S, Matsutani I, Miyake T, Kageyama K, Nakagawa T, Shibasaki K , Kaneko S.
  • 雑誌名: GLIA 巻: 60(5) ページ: 761-70
  • 査読あり
• [雑誌論文] CD44-positive cells are candidates for astrocyte precursor cells in developing mouse cerebellum. (2012)
  • 著者名/発表者名: Cai N, Kurachi M, Shibasaki K, Okano-Uchida T, Ishizaki Y.
  • 雑誌名: The Cerebellum 巻: 11 ページ: 181-193
  • 査読あり
• [雑誌論文] 痛みセンサーTRPV1とTRPA1に関する研究展開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 雑誌名: 臨床麻酔 巻: 36 ページ: 503-507
• [雑誌論文] 神経発生・神経興奮を制御するセンサー分子から迫るニューロン研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 雑誌名: 神経化学 巻: 51 ページ: 1-8
• [雑誌論文] Brn3b inhibits generation of amacrine cells by binding to and negatively regulating DLX1/DLX2 in developing retina. (2011)
  • 著者名/発表者名: Feng L, Eisenstat D.D., Chiba S, Ishizaki Y, Gan L, Shibasaki K.
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: 195(cover of the paper) ページ: 9-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cerebral microvessel endothelial cells are covered by the VEGF-expressing foot processes of astrocytes. (2011)
  • 著者名/発表者名: Saito T, Shibasaki K, Kurachi M, Ishizaki Y.
  • 雑誌名: Neurosci 巻: Letter 497 ページ: 116-121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hypoxia induced sensitization of TRPV1 involves activation of HIF1 and PKC. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ristoiu V,Shibasaki K, Ono K, Ishizaki Y, Tominaga M.
  • 雑誌名: PAIN 巻: 152（Cover of the paper） ページ: 936-45
  • 査読あり
• [雑誌論文] Brn3b inhibits generation of amacrine cells by binding to and negatively regulating DLX1/DLX2 in developing retina (2011)
  • 著者名/発表者名: Feng L, Eisenstat D.D., Chiba S, Ishizaki Y, Gan L, Shibasaki K
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: 195 ページ: 9-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cerebral microvessel endothelial cells are covered by the VEGF-expressing foot processes of astrocytes (2011)
  • 著者名/発表者名: Saito T, Shibasaki K, Kurachi M, Puentus S, Mikuni M, Ishizaki Y
  • 雑誌名: Neuroscience Letter 巻: 497 ページ: 116-121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hypoxia induced sensitization of TRPV1 involves activation of HIF1 and PKC (2011)
  • 著者名/発表者名: Ristoiu V, Shibasaki K, Uchida K, Zhou Y, Ton B-H, Flonta M, Tominaga M
  • 雑誌名: PAIN 巻: 152 ページ: 936-45
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cerebral microvessel endothelial cells are covered by the VEGF-expressing foot processes of astrocytes. (2011)
  • 著者名/発表者名: Saito T, Shibasaki K, Kurachi M, Puentes S, Ishizaki Y.
  • 雑誌名: Neuroscience Letter 巻: (未定 印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hypoxia induced sensitization of TRPV1 involves activation of HIF1 and PKC. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ristoiu V, Shibasaki K, Ono K, Ishizaki Y, Tominaga M.(#equally contribution)
  • 雑誌名: PAIN 巻: 152(データが表紙に採用された) ページ: 936-45
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of TRPV2 activation in intestinal movement through NO production in mice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Mihara H, Budaka A, Shibasaki K, Yamanaka A, Sugiyama T, Tominaga M.
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 30 ページ: 16536-44
  • 査読あり
• [雑誌論文] PKD2L1/PKD1L3-mediated acid-evoked responses in circumvallate papillae of mice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi H, Yamanaka A, Uchida K, Shibasaki K, Sokabe T, Murakami S, Tominaga M.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 285 ページ: 17277-17281
  • 査読あり
• [雑誌論文] TRPV2 enhances axon outgrowth through membrane stretch activated property in developing sensory and motor neurons. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki K, Murayama N, Ono K, Ishizaki Y, Tominaga M.
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 30 ページ: 4601-4612
  • 査読あり
• [雑誌論文] ACTIVATION OF POLYCYSTIC KIDNEY DISEASE-2-LIKE 1 (PKD2L1)/PKD1L3 COMPLEX BY ACID IN MOUSE TASTE CELLS (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi H, Yamanaka A, Uchida K, Shibasaki K, Sokabe T, Maruyama Y, Yanagawa Y, Murakami S, Tominaga M
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 285 ページ: 17277-81
  • 査読あり
• [雑誌論文] ACTIVATION OF POLYCYSTIC KIDNEY DISEASE-2-LIKE1(PKD2L1)/PKD1L3 COMPLEX BY ACID IN MOUSE TASTE CELLS (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi H, Yamanaka A, Uchida K, Shibasaki K, Sokabe T, Maruyama Y, Yanagawa Y, Murakami S, Tominaga M
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry (未定, 印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] TRPV2 enhances axon outgrowth through membrane stretch activated property in developing sensory and motor neurons (2010)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki K, Murayama N, Ono K, Ishizaki Y, Tominaga M
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 30 ページ: 4601-4612
  • 査読あり
• [雑誌論文] TRPV3 in keratinocytes transmits temperature information to sensory neurons via ATP. (2009)
  • 著者名/発表者名: Mandadi S., Sokabe T, Shibasaki K, Katanosaka K, Mizuno A, Moqrich A, Patapoutian A, Mizumura K, Tominaga M.
  • 雑誌名: Eur. J. Physiol. 巻: 458(6) ページ: 1093-102
  • NAID: 130005448853
  • 査読あり
• [雑誌論文] The TRPV4 cation channel mediates stretch-evoked Ca2+ influx and ATP release in primary urothelial cell cultures (2009)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki, T., Sokabe T, Fujishita, K, Araki I, Shibasaki K, Uchida K, Naruse K, Koizumi S, Takeda M, Tominaga M.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 284(32) ページ: 21257-64
  • 査読あり
• [雑誌論文] TRPV3 in keratinocytes transmits temperature information to sensory neurons via ATP (2009)
  • 著者名/発表者名: Mandadi S., Sokabe T, Shibasaki K, Katanosaka K, Mizuno A, Moqrich A, Patapoutian A, Mizumura K, Tominaga M
  • 雑誌名: Eur.J.Physiol. 458 ページ: 1093-1102
  • NAID: 130005448853
  • 査読あり
• [雑誌論文] The TRPV4 cation channel mediates stretch-evoked Ca2+ influx and ATP release in primary urothelial cell cultures (2009)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki, T., Sokabe T, Fujishita, K, Araki I, Shibasaki K, Uchida K, Naruse K, Koizumi S, Takeda M, Tominaga M.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 284 ページ: 21257-64
  • 査読あり
• [学会発表] 脳内温度と神経活動の機能相関 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 学会等名: 第54回日本神経化学会大会シンポジウム講演
  • 発表場所: 石川
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] アストロサイトTRPV2とTRPV4の機能特性の違い：相補的な神経活動調節 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会シンポジウム講演
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] アストロサイトTRPV2とTRPV4の機能特性の違い:相補的な神経活動調節 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会シンポジウム講演
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] ユニークなセンサー研究から見えて来た新たな神経回路形成の分子機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 学会等名: 世界脳週間2011招待講演
  • 発表場所: 前橋
  • 年月日: 2011-04-29
• [学会発表] ユニークなセンサー研究から見えて来た新たな神経回路形成の分子機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 学会等名: 世界脳週間2011
  • 発表場所: 前橋(招待講演)
  • 年月日: 2011-04-29
• [学会発表] Molecular link between brain temperature and neuronal excitability. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki K, Yamada K, Ishizaki Y.
  • 学会等名: ＢＭＢ2010（日本分子生物学会・日本生化学会合同大会）
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Molecular link between brain temperature and neuronal excitability. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki K, Yamada K, Ishizaki Y.
  • 学会等名: BMB2010(日本分子生物学会・日本生化学会合同大会)
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Characterization of astrocyte precursor cells in the developing mouse cerebellum. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki Y, Masashi K, Cai N, Okano-Uchida T, Shibasaki K.
  • 学会等名: BMB2010(日本分子生物学会・日本生化学会合同大会)
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] 痛み、神経回路形成、神経活動制御に関わるセンサー分子 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 学会等名: 東京都委託事業柔道接骨学会（招待講演）
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-09-12
• [学会発表] 痛み、神経回路形成、神経活動制御に関わるセンサー分子 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 学会等名: 東京都委託事業 柔道接骨学会
  • 発表場所: 東京有明医療大学(招待講演)
  • 年月日: 2010-09-12
• [学会発表] 糖尿病性神経因性疼痛を引き起こす因子の同定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 学会等名: 酸素ダイナミクス研究会（招待講演）
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-09-04
• [学会発表] 糖尿病性神経因性疼痛を引き起こす因子の同定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 学会等名: 酸素ダイナミクス研究会
  • 発表場所: 島津製作所イベントホール(東京)(招待講演)
  • 年月日: 2010-09-04
• [学会発表] Shibasaki K,, A specific subtype of astrocytes regulates neuronal excitability through gliotransmitter release (2010)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 学会等名: Neuro2010（シンポジウム発表）
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] A specific subtype of astrocytes regulates neuronal excitability through gliotransmitter release. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki K
  • 学会等名: Neuro2010
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(シンポジウム発表)
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] TRPV2 enhances axon outgrowth through membrane stretch activated property in developing sensory and motor neurons. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki K, , Ono K, Tominaga M, Ishizaki Y.
  • 学会等名: Forum of European Neuroscience
  • 発表場所: オランダ
  • 年月日: 2010-07-05
• [学会発表] TRPV2 enhances axon outgrowth through membrane stretch activated property in developing sensory and motor neurons. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki K,, Ono K, Tominaga M, Ishizaki Y.
  • 学会等名: Forum of European Neuroscience
  • 発表場所: アムステルダム(オランダ)
  • 年月日: 2010-07-05
• [学会発表] 膜伸展刺激活性化チャネルによる軸索伸長制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 学会等名: 日本解剖学会総会（シンポジウム招待講演）
  • 発表場所: 岩手県民会館（盛岡）
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] 膜伸展刺激活性化チャネルによる軸索伸長制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 学会等名: 日本解剖学会総会(シンポジウム招待講演)
  • 発表場所: 岩手県民会館(盛岡)
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] TRPV2 enhances axon outgrowth through membrane stretch activated property in developing sensory and motor neurons. (2009)
  • 著者名/発表者名: Koji Shibasaki, Katsuhiko Ono, Makoto Tominaga, Yasuki Ishizaki
  • 学会等名: 北米神経科学会議
  • 発表場所: McCormick Place（シカゴ・米国）
  • 年月日: 2009-11-15
• [学会発表] TRPV2 enhances axon outgrowth through membrane stretch activated property in developing sensory and motor neurons (2009)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志, 小野勝彦, 富永真琴, 石崎泰樹
  • 学会等名: 北米神経科学会議
  • 発表場所: McCormick Place(シカゴ・米国)
  • 年月日: 2009-11-15
• [学会発表] 膜伸展刺激活性化チャネルを介した軸索伸長のポジティブフィードバック制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志、小野勝彦、富永真琴、石崎泰樹
  • 学会等名: 日本神経科学学会（座長）
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知）
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] 膜伸展刺激活性化チャネルを介した軸索伸長のポジティブフィードバック制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志、小野勝彦、富永真琴、石崎泰樹
  • 学会等名: 日本神経科学学会(座長)
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知)
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] TRPV2 enhances axon outgrowth through membrane stretch activated property in developing sensory and motor neurons (2009)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 学会等名: 国際生理学会(シンポジウム講演)
  • 発表場所: 京都国際会館(京都)
  • 年月日: 2009-08-01
• [学会発表] 膜伸展刺激活性化チャネルを介した軸索伸長の制御:新規ポジティブフィードバック機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 学会等名: 日本神経化学会(シンポジウム講演)
  • 発表場所: 伊香保ホテル天坊(群馬)
  • 年月日: 2009-06-18
• [図書] MethPharmTox TRP book(Szallasi A 編) (2012)
  • 出版者: Sbhcs
• [図書] インテグレーテッドシリーズ神経科学(白尾智明 編) (2011)
  • 出版者: 東京化学同人
• [備考]
  • URL: http://www.nips.ac.jp/cs/sibaHP/shibasaki.html
• [備考] 本年、2010年3月に発表した学術論文（報告者の責任著者論文）は、読売、毎日、中日（一面トップ）、日経新聞などの各新聞、NHKニュース、Yahooトップニュースで報道された。また、海外でもScienceNewsなどで報道された。
• [備考]
  • URL: http://www.nips.ac.jp/cs/sibaHP/shibasaki.html
• [備考]
  • URL: http://www.nips.ac.jp/cs/sibaHP/shibasaki.html
• [産業財産権] 脳内温度可変装置 (2010)
  • 発明者名: 柴崎貢志、中山誠
  • 権利者名: 中山誠
  • 産業財産権番号: 2010-225210
  • 出願年月日: 2010-09-10
• [産業財産権] 脳内温度可変装置 (2010)
  • 発明者名: 柴崎貢志、中山誠
  • 権利者名: 中山誠
  • 出願年月日: 2010-09-10
• [産業財産権] 小動物用局所脳内温度測定センサー (2009)
  • 発明者名: 柴崎貢志・中山誠
  • 権利者名: 中山誠
  • 出願年月日: 2009-04-04