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2019 年度 実施状況報告書

麻酔薬により脳内の概日時計複合体はどのように攪乱され、修正されるのか

研究課題

研究課題/領域番号 19K09335
研究機関国際医療福祉大学

研究代表者

飯島 典生  国際医療福祉大学, 保健医療学部, 教授 (00285248)

研究分担者 浜田 俊幸  国際医療福祉大学, 薬学部, 准教授 (20360208)
山口 剛史  国際医療福祉大学, 保健医療学部, 助教 (50726510)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード概日リズム / 概日時計 / 脈絡叢 / 視交叉上核 / 松果体 / アクアポリン1
研究実績の概要

本研究においては、麻酔に影響を受ける概日時計、影響の受けない概日時計を想定している。初年度は脳内の4組織(視交叉上核(suprachiasmatic nucleus: SCN)、第四脳室脈絡叢(choroid plexus in 4th ventricle: CP-4V)、側脳室脈絡叢(choroid plexus in lateral ventricle: CP-LV)、松果体(pineal gland: PG) )のもつ概日時計に注目しcharacterizeを行った。
①4組織は時計遺伝子Per1, Per2, Bmal1の発現は概日リズムを示した。PGにおける各時計遺伝子の発現リズムは、SCN, CL-4V, CL-LVと比べ大きく位相がずれていた。
②SCN, CL-4V, CL-LV, PGの培養下での概日リズムの周期は、それぞれ25時間、22.5時間、22.5時間、24時間を示した。培養下で組織固有の周期に安定するまでの日数は組織により異なった。
今回用いたPer2::dLuc Tgラットの自由継続する行動リズムは24時間である。脳内において位相、周期の異なる複数の概日時計群の相互作用により安定した24時間周期のリズムが形成されることが示唆された。
③脳脊髄液分泌に概日リズムが報告されている。CP-4V, CP-LVでは水チャネルaquaporin1を介して脳脊髄液を産生することが想定される。aquaporin1発現の概日リズムを期待したが、qPCR、免疫組織化学では発現分布、発現強度には日内変化は認められなかった。

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

In vivoからの脳内ルシフェラーゼ発光の直接モニタリングシステムの構築に難渋しており、免疫組織化学、培養からルシフェラーゼ発光のモニタリング等、別手段による解析を進めている。

今後の研究の推進方策

今年度より、in vivoでそれぞれの概日時計が麻酔処置により受ける影響を検討している。
In vivoでラットへの麻酔処置行った後、組織を取り出して培養を行い、ルシフェラーゼ発光リズムをモニターして、麻酔処置せず培養したルシフェラーゼ発光リズムとの位相の比較を行っている。現在までに培養開始時刻に依存して、麻酔処置の影響がルシフェラーゼ発光リズムの位相に認められる結果が得られている。

次年度使用額が生じた理由

in vivoからのルシフェラーゼ発光モニタリングに難渋して、他の方法へと実験を変更したため差額が生じた。現在検討を進めている他の方法での必要とする試薬代として使用を予定している。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件)

  • [雑誌論文] Characterization of the circadian oscillator in the choroid plexus of rats.2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi T, Hamada T, Matsuzaki T, Iijima N.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 524 ページ: 497-501

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.01.125.

    • 査読あり

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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