| 研究課題/領域番号 |
25670121
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 研究機関 | 鹿児島大学 |
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研究代表者 |
桑木 共之 鹿児島大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (80205260)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 環境有害物質 / 忌避行動 / 睡眠・覚醒 / TRPA1 / 低酸素 / 高酸素 / 感覚神経 / 三叉神経 |
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| 研究概要 |
Transient Receptor Potential (TRP)イオンチャネルの１つであるTRPA1チャネルが環境ガス中に含まれる高酸素・低酸素および有害物質のセンサーとして働き、これらを体内に取り込んでしまう前に忌避行動や呼吸変化を引き起こす早期警告系として役立っているのではないかという仮説を検証することが本研究の目的である。
H25年度は、ホルマリンやわさびの刺激成分などの有害物質のセンサーとしてTRPA1が役立っていることを、TRPA1欠損マウスと対照野生型マウスとの行動・生理比較によって立証した。具体的には、TRPA1欠損マウスは有害物質に対して忌避行動を取らず、有害物質や低酸素刺激による睡眠からの覚醒時間が延長していることが明らかになった。この異常は野生型マウスの鼻腔内にTRPA1ブロッカーを投与することによって再現できたので、感覚神経の中でも特に鼻腔内三叉神経に分布するTRPA1が重要であると推測された。また、鼻腔内三叉神経に実際にTRPA1が存在していること、ならびに有害物質刺激による三叉神経の活性化がTRPA1欠損マウスではほとんど消失していることも確認した。すなわち、先行する試験管内実験結果から推測されていたTRPA1の低酸素および有害物質のセンサーとしての役割を、生体内でも実証することができ、仮説は正しかった事が証明された。更に、鼻腔内の三叉神経が重要であるという新たな発見もすることができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
計画通りの実験が遂行できただけでなく、発展した内容（三叉神経の関与）にまで踏み込んだ研究に進展し、更にその成果を学術誌に掲載することができた（Scientific Reports 3:3100）。
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| 今後の研究の推進方策 |
低酸素および有害物質を入力として行動や覚醒状態を出力とする反応系にTRPA1が重要であることが確認できたので、H26年度は別の出力として呼吸出力調節におけるTRPA1の役割を検討する。また、TRPA1刺激から行動・生理変化に至るまでの脳内神経回路を探索する予定である。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
少額のため、次年度に使用する事とした。
物品費（消耗品費）として使用する。
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