脳内温度と神経活動の機能相関

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21200012
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 柴崎 貢志 群馬大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (20399554)
• キーワード: 脳内温度 / TRPV4 / 神経興奮 / てんかん / 体温 / 産学官 / 特許

研究概要

本申請では、局所の脳内温度が神経活動に依存しダイナミックに変動することを解き明かし、脳内温度が神経興奮を制御する主要因子であることを明らかとすることを目的としている。この目的を達成するために民間企業と共同で世界初の局所脳内温度測定装置を開発することを目指している。さらには、脳内温度変動がもたらす生理学的意義と温度センサー・TRPV4の関わりを明らかとし、TRPV4やこの分子の下流シグナルの遮断により、神経興奮が抑制できることを見いだし、てんかん発作に代表される疾患の新規治療器具、あるいは治療薬の開発を行うことを目標としている。
本年度は、この目標を達成するために自由行動下マウスの脳内温度をリアルタイムに測定することを可能とする局所脳内温度測定装置の開発に成功した(特許出願中)。この開発した装置を用いた測定により、睡眠-覚醒期の移行に伴い脳内温度は約1.5℃の変動をすることを突き止めた。現在、この脳内変化に伴い、神経活動がどのように変化するのかを脳波測定を併用することで調べている。さらには、任意に脳内の温度を変化させることが出来る脳内温度可変装置の開発中であり、本年度はその試作機の作製に成功している。次年度にこの装置を開発させ、脳内温度と神経活動の機能連関を生体実験で明らかにしていく予定である。
本年度は脳内温度センサー・TRPV4の類縁ファミリー分子であるTRPV2(52℃以上で活性化)が胎児の神経において膜伸展刺激センサーとして使われ、神経回路形成を促していることも明らかとした。

研究成果

• [雑誌論文] ACTIVATION OF POLYCYSTIC KIDNEY DISEASE-2-LIKE1(PKD2L1)/PKD1L3 COMPLEX BY ACID IN MOUSE TASTE CELLS (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi H, Yamanaka A, Uchida K, Shibasaki K, Sokabe T, Maruyama Y, Yanagawa Y, Murakami S, Tominaga M
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry (未定, 印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] TRPV2 enhances axon outgrowth through membrane stretch activated property in developing sensory and motor neurons (2010)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki K, Murayama N, Ono K, Ishizaki Y, Tominaga M
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 30 ページ: 4601-4612
  • 査読あり
• [雑誌論文] TRPV3 in keratinocytes transmits temperature information to sensory neurons via ATP (2009)
  • 著者名/発表者名: Mandadi S., Sokabe T, Shibasaki K, Katanosaka K, Mizuno A, Moqrich A, Patapoutian A, Mizumura K, Tominaga M
  • 雑誌名: Eur.J.Physiol. 458 ページ: 1093-1102
  • 査読あり
• [雑誌論文] The TRPV4 cation channel mediates stretch-evoked Ca2+ influx and ATP release in primary urothelial cell cultures (2009)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki, T., Sokabe T, Fujishita, K, Araki I, Shibasaki K, Uchida K, Naruse K, Koizumi S, Takeda M, Tominaga M.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 284 ページ: 21257-64
  • 査読あり
• [学会発表] 膜伸展刺激活性化チャネルによる軸索伸長制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 学会等名: 日本解剖学会総会(シンポジウム招待講演)
  • 発表場所: 岩手県民会館(盛岡)
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] TRPV2 enhances axon outgrowth through membrane stretch activated property in developing sensory and motor neurons (2009)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志, 小野勝彦, 富永真琴, 石崎泰樹
  • 学会等名: 北米神経科学会議
  • 発表場所: McCormick Place(シカゴ・米国)
  • 年月日: 2009-11-15
• [学会発表] 膜伸展刺激活性化チャネルを介した軸索伸長のポジティブフィードバック制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志、小野勝彦、富永真琴、石崎泰樹
  • 学会等名: 日本神経科学学会(座長)
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知)
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] TRPV2 enhances axon outgrowth through membrane stretch activated property in developing sensory and motor neurons (2009)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 学会等名: 国際生理学会(シンポジウム講演)
  • 発表場所: 京都国際会館(京都)
  • 年月日: 2009-08-01
• [学会発表] 膜伸展刺激活性化チャネルを介した軸索伸長の制御:新規ポジティブフィードバック機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 柴崎貢志
  • 学会等名: 日本神経化学会(シンポジウム講演)
  • 発表場所: 伊香保ホテル天坊(群馬)
  • 年月日: 2009-06-18
• [備考]
  • URL: http://www.nips.ac.jp/cs/sibaHP/shibasaki.html
• [産業財産権] 小動物用局所脳内温度測定センサー (2009)
  • 発明者名: 柴崎貢志・中山誠
  • 権利者名: 中山誠
  • 産業財産権番号: P-2009-0301
  • 出願年月日: 2009-04-04