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我々は、哺乳類体内時計の中枢である視交叉上核（SCN）を構成するサブ領域が安定した概日リズム発振においてどのような役割を担っているのかを探求してきた。これまでにSCN内での同期シグナルを撹乱し、脱同期させることで、新たなサブ領域としてSCNのサブ領域として内側の短周期領域（SPR）と外側の長周期領域（LPR）を同定している。また、SCNにおける時計遺伝子Per2の発現は、内側から外側に向かって波のように伝わることが観察されており、興味深いことにSPRとLPRはこの波（位相波）の起点と終点に位置していた。時計遺伝子の発現パターンによりつくられる位相波は、さらに環境の明暗条件の変更によって影響を受けることがわかり、位相波とSCNの測時機構との間に関連があることが示唆されたが、その役割については不明な点が多かった。そのため、本課題ではSPRとLPRの組織学的な特徴を明らかにすることを目的とした。
昨年度までに、SCNの吻側から尾側へ、また尾側から吻側方向にも位相波が生じること、さらに恒暗条件に比較して明暗条件では時計遺伝子Per2を指標とする位相波において発現細胞数の増加や発現量が上昇することを見出した。本年度では、2つの光環境について位相波の広がりをさらに詳細に解析するために、計測点数を増加して組織化学的検索をおこなった。その結果、位相波の基本的な伝播様式については恒暗、明暗条件の両者に明確な違いは認められなかった。最近、我々の研究室から時計遺伝子clockの変異マウスにおいて位相波の伝播時間が短縮されていることを報告している。これらのことはSCNの位相波形成において基盤となる時計遺伝子の転写翻訳フィードバックは必要であるが、誘導されるPer2の発現によってその伝播様式は調節されないことを示唆した。
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