2012 Fiscal Year Research-status Report
生体リズム形成における視交叉上核バゾプレッシンニューロンの役割解明と光遺伝学応用
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24790243
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| Research Institution | University of Occupational and Environmental Health, Japan |
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Principal Investigator |
丸山 崇 産業医科大学, 医学部, 助教 (20533194)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 生体リズム / 環境生理学 / 視交叉上核 / バゾプレッシン |
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| Research Abstract |
生体リズム中枢である視交叉上核におけるバゾプレッシンニューロンの電気生理学的特性を検討するため、バゾプレッシン-緑色蛍光タンパク改変遺伝子導入ラットの脳を採取しスライスした上で、視交叉上核細胞を急性単離し、単離細胞を培養した。培養した単離細胞を蛍光顕微鏡により観察し、緑色蛍光を示す細胞をバゾプレッシンニューロンを特定した上でホールセルパッチクランプ法により電気生理学的特性を検討した。電圧固定により、カイニン酸、グルタミン酸、GABA等の物質を投与した際の膜電流の反応性を検討した。これまで視索上核や室傍核のバゾプレッシンニューロンに対する同様の検討は行っていたが、視交叉上核にのバゾプレッシンニューロンに対しての検討は初めての試みである。カイニン酸、グルタミン酸に対する反応としては、単離を行う時間に関わらず他の部位（視索上核、室傍核）のバゾプレッシンニューロンと同様の反応性を示した。一方、GABAに対する反応性は単離する時間により、内向き電流または外向き電流が観察されるといったように、反応性が異なっていた。これは、視交叉上核バゾプレッシンニューロン内のClイオン濃度に日内変動があり、それによりGABAに対する反応が変化していることが考えられる。視交叉上核のバゾプレッシンニューロンがこのような反応性の日内変動を持つということは、生体リズム形成にバゾプレッシンニューロンが一定の役割を果たしている可能性もあると考えられるため更なる検討を進めたい。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
視交叉上核の単離ニューロンにおける電気生理学的特性の検討は進んでいるが、サンプル数を増やし有意な変化の有無を検討する必要がある。さらに、視交叉上核内でのニューロンのネットワークを検討するためには、スライスパッチクランプ法による電気生理学的検討が必要と考えられる。また、光遺伝学によるバゾプレッシンニューロンの光操作に関しては、遺伝子改変動物の作出を行い、標識蛍光タンパクの発現が見られるところまでは確認できたが、光への反応性が確認できない状況である。従って、到達度としては「やや遅れている」と考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
スライスパッチ法の手技の確立および視交叉上核のバゾプレッシンニューロンを特定した上での、各種ペプチドや神経伝達物質への反応性の検討を行っていく必要がある。また、時間等の条件による反応特性の違いを検討することや、光遺伝学の手法を用い、バゾプレッシンニューロンを光操作した場合の細胞の電気性生理学的特性を検討することで、視交叉上核の生体リズム中枢としての機能の一端を解明できると考える。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究費の使用については、①実験動物（ラット）の購入および飼育に関する経費、②電気生理学的実験を行う上でのパッチクランプ装置の維持補修費用、③実験に使用する試薬等の経費が主である。
これに加え、研究成果の発表および情報収集のため国内学会、国際学会への参加、および専門誌への論文発表に関わる経費にも研究費を充てる予定である。
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