2018 年度研究成果報告書

哺乳類網膜におけるゲートの分子機構と活動リズムの位相反応への作用解析

研究課題

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研究課題/領域番号	17K15574
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	環境生理学(含体力医学・栄養生理学)
研究機関	愛知医科大学 (2018) 近畿大学 (2017)
研究代表者	池上啓介愛知医科大学, 医学部, 助教 (10709330)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード	網膜 / 概日時計 / 光応答反応 / 視交叉上核 / コルチコステロン / 光感受性
研究成果の概要	網膜の光感受性リズムといった約24時間の概日リズムの詳細な実態や、その概日制御機構は不明なままであった。我々は、マウスの網膜の概日リズムは環境光よりも概日中枢である視交叉上核による同調機構が優位であることを世界で初めて発見した。さらに、それは副腎コルチコステロンを介して、網膜神経節細胞の概日時計を制御し、その網膜時計により網膜概日リズムが直接制御されていることを明らかにした。さらに、我々は網膜の時計は抑制性神経伝達物質GABA関連遺伝子の概日発現を制御し、GABA関連遺伝子が昼間発現上昇することで、主観的昼における光感受性を抑制している可能性を示唆できた。
自由記述の分野	動物生理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	網膜からの光情報は概日中枢である視交叉上核に伝達され、体全体の体内時計を統御している。網膜概日リズムは、視交叉上核から誘導された同調因子だけでなく強い同調因子、すなわち環境光の入力も受けるので同調機構は不明のままであったが、本研究により視交叉上核由来の因子が優位であることが判明した。これは、わずかなまたは不規則な光刺激が中枢時計と網膜時計との間の内部非同期を誘発し、視交叉上核へ光信号が不安定になる問題を回避するシステムであると考えられる。さらに、主観的昼にのみ光感受性を低下させる概日リズムの詳細も判明したが、これは昼の日光から網膜が変性して細胞死を起こさないように目を保護すると考えられる。