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体温調節中枢の局所神経回路と司令塔メカニズムの解明

阐明体温调节中心的局部神经回路和控制塔机制

基本信息

批准号：
21K06767
负责人：
中村佳子
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06767/
关键词：
恒常性体温調節プロスタグランジン発熱代謝脳神経回路

项目摘要

脳の視床下部にある視索前野は、血液脳関門の脆弱な脳室周囲器官の近傍に存在するため、神経情報に加えて液性因子を受け取って統合し、体温調節中枢として体温を一定に保つ。しかしながら、体温調節中枢の司令塔の神経細胞群は未同定であった。そこで、研究代表者は発熱メディエーターであるプロスタグランジンE2のEP3受容体を発現する視索前野ニューロン（EP3ニューロン）が発熱のみならず平時の体温調節にも重要な役割を果たすのではないかと仮説を立てた。まず、EP3ニューロンが持つ神経伝達物質を明らかにするために、細胞体のin situ hybridizationを行ったところ、EP3ニューロンの中には温覚で活性化され、GABAあるいはグルタミン酸作動性神経マーカーのmRNAを発現するグループが存在することがわかった。次に、研究代表者が作製したEP3ニューロン選択的に外来遺伝子を発現させることを可能にする遺伝子組み換えラットとウイルスを組み合わせて、EP3ニューロンの軸索を可視化し、投射先を全て調べた。その結果、交感神経を活性化する視床下部背内側部などに投射することが明らかとなった。そこで、EP3ニューロンの軸索終末が含有する神経伝達物質を調べたところ、視床下部背内側部に投射した軸索終末には、グルタミン酸作動性ニューロンのマーカーであるVGLUT2よりもGABA作動性ニューロンのマーカーであるVGATを含有するものが圧倒的に多かった。また、２週間暑熱曝露したラットではVGAT含有軸索終末が増加していた。EP3ニューロンの軸索終末からGABAが放出されることはスライスパッチクランプ実験によっても確認された。さらに、化学遺伝学技術を用いてEP3ニューロン群を刺激すると体温低下が、抑制すると体温上昇が起こった。このことから、EP3ニューロンは体温を上下に調節する中枢の司令塔であることが証明できた。

The lower part of the bed, the visual field, the front field, the blood, the closed door, the fragile body, the close proximity of the organs around the chamber, the presence of the blood , Divine information is added and liquid factors are received and taken and integrated, and the thermoregulatory center is used to maintain a certain body temperature.しかしながら、The command tower of the thermoregulatory center and the の神経cell group は不同定であった.そこで、Research Representative は発热メディエーターであるプロスタグランジンE2のEP3 Receiver を発appears する视讯马野ニューロン (EP3 ニューロン) が発热のみならずNormal body temperature regulation is important なservice cut をfruit たすのではないかと仮说を立てた.まず、EP3ニューロンが Hold つ神経伝达matter 明らかにするために、Cell bodyのin situ hybridization を行ったところ、EP3ニューロンの中には热覚でactivationされ、GABA The あるいはグルタミン acid action god 経マーカーのmRNA を発existing するグループがすることがわかった.に、Research representative がproduced by したEP3 ニューロン选択's に Foreign legacy 伝子を発 appear させることをpossible にする伝子Group み change えラットとウイルスを group み合わせて, EP3 ニューロンのaxial をvisualization し, projection first を full て tune べた. As a result, the sympathetic nervous system is activated and the lower part of the visual bed is projected to the dorsomedial part of the bed.そこで、EP3ニューロンのaxial terminal がcontains する神経伝达matter を Adjustmentべたところ, dorsomedial part of the lower part of the visual bed, したaxonal terminal には, グルタミン acid action性ニューロンのマーカーであるVGLUT2 よりもGABA ACTIVITY ニューロンのマーカーであるVGATをcontains the するものが姧恫多かった.また, 2 weeks of heat exposure, したラットではVGAT contains axonal terminal がincrease and していた. EP3 ニューロンの Axon Terminal から GABA が Release されることはスライスパッチクランプ実験によってもConfirmationされた. It uses chemical genetic technology to stimulate hypothermia and inhibit the rise of body temperature using EP3 ニューロンgroup.このことから, EP3 ニューロンは Body temperature を Up and Down に Regulation する Center の Commander Tower であることが Proof できた.