中枢体内時計全体を包括した光同調メカニズムの統合的理解

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K21498
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分48:生体の構造と機能およびその関連分野
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 三枝 理博 金沢大学, 医学系, 教授 (20296552)
• 研究期間 (年度): 2020-07-30 – 2022-03-31
• キーワード: サーカディアンリズム / 体内時計 / 神経ネットワーク / 視床下部 / 遺伝子操作マウス / 時差

研究成果の概要

視床下部視交叉上核（SCN）の中枢体内時計は、網膜から伝わる外界の昼夜サイクルに同調する（光同調）。SCNは背内側部（shell）と腹外側部（core）の二領域に大別される。光情報はまずcore細胞に伝えられ、coreからshellに情報が送られ、SCN全体の位相がシフトする。入力部・core細胞の情報伝達については研究が進んでいる。しかし光同調の成立には、細胞数も多く概日振動も大きいshellでも位相がシフトして固定される必要があるが、この過程は不明である。我々はSCN shellの特異的遺伝子操作により光同調能が劇的に変化したマウスを得たので、その詳細な解析を行った。

自由記述の分野

神経科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

睡眠に問題を抱える日本人は5人に１人に上る。シフトワークや生活習慣の乱れは、睡眠の主要な制御機構である体内時計に変調をきたし、睡眠障害のみならず、気分障害、肥満、心筋梗塞、がん等、様々な疾患・健康障害のリスクを著しく増大する。中枢体内時計の内因性周期は24時間から少しずれているので、光同調は24時間周期の社会生活を健全に営む上で極めて重要である。また、夜間に人工光を浴びると体内時計が乱れ、睡眠や種々の生体機能に問題が生じる（光害）。本研究により中枢体内時計全体を包括した光同調メカニズムに関する、根本的かつ統合的な理解が得られれば、その学術的・社会的意義は大きい。