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プロスタグランジンE2による青斑核ノルアドレナリン神経活動長期抑制の生理機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K20688
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0704:神経科学、ブレインサイエンスおよびその関連分野
研究機関名古屋大学

研究代表者

向井 康敬  名古屋大学, 環境医学研究所, 特任助教 (30908124)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード青班核ノルアドレナリン神経 / プロスタグランジンE2 / ストレス / うつ様行動 / 睡眠覚醒 / カルシウムイメージング / 神経活動調節 / EP3受容体 / 鬱様行動 / 神経活動 / 神経修飾 / 青斑核ノルアドレナリン神経 / うつ様状態 / 神経活動修飾 / 尾懸垂試験 / 神経科学 / 疾病応答
研究開始時の研究の概要

ストレスを受けた時、数時間~数日間「調子の悪さ」を経験することがある。この原因は、数時間~数日間にだけ生じる「長期的な神経活動の変化」ではないだろうか? 研究代表者はこれまでに、マウス脳スライス標本にストレス関連物質であるプロスタグランジンE2(PGE2)を2分間投与すると、注意覚醒の惹起に重要な青斑核ノルアドレナリン神経(LC-NA神経)の活動が60分間以上持続して抑制されることを発見した。この時間スケールの対比は、ストレスおよびその受容後の「調子の悪さ」と類似している。そこで本研究では、PGE2によるLC-NA神経活動の長期的な抑制が、どのような行動惹起に重要であるか解明を目指す。

研究成果の概要

ストレスを受けた時、数時間~数日間「調子の悪さ」を経験することがある。この原因の一つは、数時間~数日間にだけ生じる「長期的な神経活動の変化」ではないだろうか? 研究代表者は急性脳スライス標本において、注意覚醒の惹起に重要な青班核ノルアドレナリン神経の活動が、ストレス関連物質であるプロスタグランジンE2(PGE2)によって長期的に抑制される現象を、独自に発見した。本研究は、その現象の生体における機能解明を目指した。そして、ノルアドレナリン神経活動のPGE2による抑制が、心理的ストレス負荷後の鬱様行動や覚醒時間の抑制に関与している可能性を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生理活性因子による神経活動調節は、ミリ秒~分スケールの変化がよく着目されてきた。このため、因子の短時間の作用により引き起こされ得る、神経活動への長期的な影響は見過ごされてきた。本研究は、生理活性因子による神経活動の分~時間スケールの長期的な変化が、行動発現に影響する可能性を示した。今後さらに検証を進め、また他の因子や神経細胞において同様の現象が見出せれば、これまで見過ごされてきた長期的な神経活動変化と行動発現の新たな理解に資すると考えられる。また、因子による神経活動への長期的な影響の理解が進めば、それを活用した薬品開発や副作用防止、治療や健康増進方法の開発にも繋がる可能性が考えられる。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Cre-dependent ACR2-expressing reporter mouse strain for efficient long-lasting inhibition of neuronal activity.2023

    • 著者名/発表者名
      Mukai Y, Li Y, Nakamura A, Fukatsu N, Iijima D, Abe M, Sakimura K, Itoi K, Yamanaka A.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 13(1) 号: 1 ページ: 3966-3966

    • DOI

      10.1038/s41598-023-30907-2

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Functional roles of REM sleep2023

    • 著者名/発表者名
      Mukai Yasutaka、Yamanaka Akihiro
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 189 ページ: 44-53

    • DOI

      10.1016/j.neures.2022.12.009

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Primary motor cortex drives expressive facial movements related to reward processing in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Li Wanru、Nakano Takashi、Mizutani Kohta、Kawatani Masahiro、Matsubara Takanori、Danjo Teruko、Mukai Yasutaka、Yamanaka Akihiro、Ito Hikaru、Aizawa Hidenori、Petersen Carl C. H.、Yoshimoto Junichiro、Yamashita Takayuki
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: 1-62

    • DOI

      10.1101/2022.10.28.514159

    • 関連する報告書
      2022 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] Functional Interaction Between GABAergic Neurons in the Ventral Tegmental Area and Serotonergic Neurons in the Dorsal Raphe Nucleus2022

    • 著者名/発表者名
      Rahaman Sheikh Mizanur、Chowdhury Srikanta、Mukai Yasutaka、Ono Daisuke、Yamaguchi Hiroshi、Yamanaka Akihiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 16 ページ: 808754-808754

    • DOI

      10.3389/fnins.2022.877054

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The oxytocin system regulates tearing2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shigeru、Imada Toshihiro、Jin Kai、Shibuya Michiko、Sakaguchi Hisayo、Izumiseki Fumiya、Tanaka Kenji F、Mimura Masaru、Nishimori Kastuhiro、Kambara Natsumi、Hirayama Nozomi、Kamimura Itsuka、Nomoto Kensaku、Mogi Kazutaka、Kikusui Takefumi、Mukai Yasutaka、Yamanaka Akihiro、Tsubota Kazuo
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2022.03.08.483433

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Long-term in vivo calcium imaging in orexin neurons with optogenetic activation of dopamine neurons2023

    • 著者名/発表者名
      飯嶋大右、向井康敬、山中章弘
    • 学会等名
      日本生理学会 第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Generation and in vivo functional evaluation of novel ACR2 reporter mice2023

    • 著者名/発表者名
      中村明代、向井康敬、李妍、深津紀暁、飯嶋大右、阿部学、﨑村健司、井樋慶一、山中章弘
    • 学会等名
      日本生理学会 第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 青斑核ノルアドレナリン神経活動を持続的に抑制するプロスタグランジンE2の生理機能2022

    • 著者名/発表者名
      向井康敬、ラザルス・ミハエル、永井健治、田中謙二、山中章弘
    • 学会等名
      Neuro2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 光遺伝学を用いてドーパミン神経を活性化させた時のオレキシン神経の長時間in vivoカルシウムイメージング2022

    • 著者名/発表者名
      飯嶋大右、向井康敬、山中章弘
    • 学会等名
      Neuro2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] オレキシン神経の活動記録と睡眠中の活動の役割2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤洋人、深津紀暁、ラハマン・セイク・ミザン、伊澤俊太郎、向井康敬、小野大輔、Kilduff Thomas、山中章弘
    • 学会等名
      Neuro2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 社会的敗北ストレスによって誘導される行動変容における前頭前皮質オキシトシン受容体発現ニューロンの生理機能2022

    • 著者名/発表者名
      犬束歩、向井康敬、吉田匡秀、高柳友紀、山中章弘、尾仲達史
    • 学会等名
      Neuro2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 青斑核ノルアドレナリン神経を持続的に抑制するプロスタグランジンE2の生理的役割について2022

    • 著者名/発表者名
      向井康敬, ラザルス・ミハエル, 永井健治, 田中謙二, 山中章弘
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 特定神経の活動を調節する物質のスクリーニングと、それを用いた生理機能の解明2021

    • 著者名/発表者名
      向井康敬, 永山綾子, 井樋慶一, 山中章弘
    • 学会等名
      日本睡眠学会 第46回定期学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 青斑核ノルアドレナリン神経におけるプロスタグランジンE2の生理機能の探索2021

    • 著者名/発表者名
      向井康敬, ラザルス・ミハエル, 永井健治, 田中謙二, 山中章弘
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] プロスタグランジンE2による、青斑核ノルアドレナリン神経活動の長期的な調節機構2021

    • 著者名/発表者名
      向井康敬
    • 学会等名
      第4回名古屋リズム研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2024-01-30  

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