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2021 年度 実施状況報告書

概日時計複合体は脳脊髄液分泌を操るのか?

研究課題

研究課題/領域番号 20K16607
研究機関国際医療福祉大学

研究代表者

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) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード概日リズム / 脈絡叢 / 視交叉上核 / 松果体 / 脳脊髄液
研究実績の概要

本研究においては、認知症をきたす原因の一つである突発性正常圧水頭症でみられる脳脊髄液の過剰な貯留が脈絡叢の概日リズムの破綻である可能性を想定して、脈絡叢からの脳脊髄液の産出が概日リズムにより制御されているか、脳内では脈絡叢を含む自律的で異なる周期を発振する組織が互いに作用を及ぼしながら安定した概日リズムを形成しているかについて検討を行った。
①脈絡叢の上皮細胞では水チャネルaquaporin1を介して脳脊髄液を産生することが報告されている。また、脳室の上衣細胞で発現するaquaporin4は脳脊髄液の調整に関与することが報告されている。本研究では、ラット脈絡叢をサンプルに、aquaporin1 mRNA及びaquaporin4 mRNAの発現の日内変動をqRT-PCRにより解析した。その結果、第4脳室脈絡叢において、aquaporin1 mRNAの概日リズム性とみられる発現が確認された。一方、側脳室脈絡叢においては、aquaporin1 mRNAの発現に日内変化はみられなかった。また、免疫組織化学ではAquaporin1の組織分布、発現強度での日内変化は見られなかった。
②互いに作用を及ぼしながら安定したリズムを形成する脳内の4つの組織として視交叉上核、側脳室脈絡叢、第4脳室脈絡叢、松果体に着目した。組織間の相互作用を検討する前段階として、各組織ごとの培養条件(培養開始時間や培養液のpHなど)とその影響に対する検証を行い、今後の共培養実験における基準となる情報を獲得した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

①脈絡叢における脳脊髄液産生に概日リズムをもたらす因子の第1候補としたaquaporin1は日内変化が認められた。対象となる材料(組織や抽出したRNA)は確保できているので他の関連因子に関して順次検証をすすめている。
②本研究で用いるPer2::dLuc トランスジェニックラットから摘出した4組織片のルシフェラーゼ発光測定に適した培養条件は確定している。

今後の研究の推進方策

①免疫組織染色では、2時点間の比較のみを行ったため発現量に差が見られなかった可能性が考えられる。qRT-PCRの結果をもとに、あらためて組織を採取する時間及び間隔を変更して解析を進めている。また、並行してwestern blotも行い、mRNAで見られた概日リズム性の変化が、タンパク質レベルでも起こっているのかを解析する予定である。
②脈絡叢における脳脊髄液産生に概日リズムをもたらす因子としてカチオンチャネルTRPV4やクロライドチャネルANO1に着目し、脈絡叢上皮細胞における発現変化について検証を進めている。特にTRPV4は膀胱の内側上皮細胞に存在し、概日リズム性の発現を示すことが報告されていることから期待している。

次年度使用額が生じた理由

初年度の購入分として申請していた機器は、培養下での組織のルシフェラーゼ発光の測定を行う際に一度に取り扱える数を増やすために追加での購入を計画していたが、測定スケジュールの変更に伴い購入を中止した。繰り越し分をこのスケジュール変更による追加の実験で必要とする試薬代、消耗品代として使用することを予定している。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Differences in recovery processes of circadian oscillators in various tissues after sevoflurane treatment in vivo2022

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yamaguchi, Toshiyuki Hamada, Norio Iijima
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 30 ページ: 101258

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2022.101258

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Effects of sevoflurane on Per2 expression were corrected with or without related tissue2022

    • 著者名/発表者名
      山口剛史、浜田俊幸、飯島典生
    • 学会等名
      日本解剖学会
  • [学会発表] Anesthetic effects on various clocks in the rat brain2021

    • 著者名/発表者名
      山口剛史、浜田俊幸、飯島典生
    • 学会等名
      日本時間生物学会
  • [学会発表] ラット脳内の時計群に対する麻酔薬の影響に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      山口剛史、浜田俊幸、飯島典生
    • 学会等名
      国際医療福祉大学学会

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公開日: 2022-12-28  

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