2016 Fiscal Year Annual Research Report
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26282193
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
勢井 宏義 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 教授 (40206602)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近久 幸子 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 講師 (00452649)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 睡眠 / ケトン体 / 脳 / 肝臓 / ホメオスタシス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ケトン体の睡眠調節の役割について、末梢・中枢、両方向から探索を勧めている。まず、末梢でのケトン産生と睡眠深度（脳波デルタ波成分）との関わりについて、断眠方法の違いによるケトン産生と睡眠ホメオスタシスの応答性について検討を行った。27年度までに行った断眠実験は、ハンドリングなどによる物理刺激を伴ったもので受動的な覚醒が引き起こされる。一方、ケージ交換や新規物質など、探索行動を引き起こすような環境刺激は、自発的（能動的）な覚醒が引き起こされる。これまで、ケージ交換による断眠は、ハンドリングよる断眠と比較し、睡眠深度のリバウンドが小さいことが報告されている。実際、我々の結果においても、ケージ交換による断眠の方が、MSLTによって計測した眠気の強さが小さく、上記報告と一致する。このケージ交換による断眠では、肝臓によるケトン体合成酵素（HMGCS2）mRNA発現や血中ケトン体の上昇が見られなかった。これは、睡眠ホメオスタシスが末梢（肝臓由来）ケトン体に強く影響を受けていることを示唆するデータである。さらに、中枢から肝臓へのシグナルルートである、自律神経肝臓枝を切除したマウスにおける睡眠・覚醒を記録し、現在解析中である。中枢でのケトン体に関して、当研究室おいて作製中であった、神経細胞のHMGCS2（ケトン体合成酵素）やSCOT（ケトン体分解酵素）のtetシステムによる発現調節マウス系が確立した。29年度は、このマウスを本研究へ応用し、中枢由来のケトン体と睡眠ホメオスタシスとの関連性について結論的な結果を出す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
27年度より継続的に、運動刺激の与え方や断眠方法の工夫を重ね、脳と肝臓におけるケトン体産生、血中ケトン体濃度の動態などのデータが集積してきている。また、28年度は、アンチオリゴヌクレオチドを用いた肝臓ケトン体合成酵素HMGCS2の機能抑制実験や、tetシステムを用いた脳ケトン体合成・分解酵素発現調節マウスの準備を行っており、29年度、本研究課題の最終年度に向けて、結論的な実験へ導ける準備ができていると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度、当研究室において、tetシステムを利用した脳内HMGCS2あるいはSCOT発現調節マウスが確立した。これらを本研究へ応用し、脳内のケトン体合成を調整することによる睡眠ホメオスタシス機構への影響を観察する。また、HMGCS2のアンチオリゴヌクレオチドを肝臓へ注入することで、肝臓でのケトン体合成を抑制し、睡眠ホメオスタシス機構への影響を観察する。これらによって、ケトン体の睡眠ホメオスタシス機構への役割を明確にし、中枢と末梢との連関について、結論的な模式図を描く。
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| Causes of Carryover |
動物実験が予定よりも順調に進み、使用した匹数が少なかったこと。それに伴い、マウスの床敷きや餌代等も予定より少額となった。試薬の使用について、保有のものを利用した。旅費が予定額よりも少額であった。次年度には、高額の試薬の使用が計画されており、そちらに回した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
遺伝子発現調節のtetシステムに関わる試薬や、アンチオリゴヌクレオチド購入などを計画している。
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Research Products
(2 results)
