神経内分泌による環境変化に応じた体温維持の制御機構

環境の季節変動への適応性の解明は、生命の維持機構を知る手がかりになるだけでなく、季節性の疾患憎悪の防止や季節性うつ・感情障害などの特有疾患の発症と治療へ結びつく可能性があり、生命科学の重要な課題の一つと考えられる。なかでも冬への進行に際した寒気環境の適応反応(適応熱産生)は褐色脂肪組織を介して行われているが、詳細なメカニズムは明らかになっていない。近年、ペプチドホルモンであるセクレチン(Sct)が食事誘導性の褐色脂肪組織の熱産生の中心的な役割を果たすことが明らかになってきた。従来褐色脂肪組織の発熱反応は自律神経経路により誘導されると考えていたが、神経内分泌系の作動機序が初めて示唆された。そこで申請者は、セクレチンが褐色脂肪組織を介して発熱反応を調節する作動機序が、食事誘導性だけではなく、寒冷環境変化や体温の日内変動に対しても同様に作動すると考え、検証するために飼育環境とデータ取得の条件設定を進めてきた。今年度は、平常温度におけるSct受容体(R)変異マウスの体温の日内変動解析を実施し、低温条件での実験装置・測定環境を完成させることができた。さらに、セクレチンによる日内変動での摂食行動の制御を調べるため、SctR変異マウスに標準的なプロトコールの制限給餌実験を行なった。その結果、野生型と同様にSctR変異マウスにおいても、昼4時間の給餌に対して給餌予知輪回し活動が観察され、制限給餌後の絶食期間においても給餌予知活動が認められた。これらのことは、セクレチンシグナリングは給餌予知リズムを司る食餌性概日振動体と強く関わっていないことを示唆しており、同結果を学術雑誌に発表した。

環境の季節変動への適応性の解明は、生命の維持機構を知る手がかりになるだけでなく、季節性の疾患憎悪の防止や季節性うつ・感情障害などの特有疾患の発症と治療へ結びつく可能性があり、生命科学の重要な課題の一つと考えられる。なかでも冬への進行に際した寒気環境の適応反応(適応熱産生)は褐色脂肪組織を介して行われているが、詳細なメカニズムは明らかになっていない。近年、ペプチドホルモンであるセクレチン(Sct)が食事誘導性の褐色脂肪組織の熱産生の中心的な役割を果たすことが明らかになってきた。従来褐色脂肪組織の発熱反応は自律神経経路により誘導されると考えていたが、神経内分泌系の作動機序が初めて示唆された。そこで申請者は、セクレチンが褐色脂肪組織を介して発熱反応を調節する作動機序が、食事誘導性だけではなく、寒冷環境変化や体温の日内変動に対しても同様に作動すると考え、検証するために飼育環境とデータ取得の条件設定を進めてきた。今年度は、平常温度におけるSct受容体(R)変異マウスの体温の日内変動解析を実施し、低温条件での実験装置・測定環境を完成させることができた。さらに、セクレチンによる日内変動での摂食行動の制御を調べるため、SctR変異マウスに標準的なプロトコールの制限給餌実験を行なった。その結果、野生型と同様にSctR変異マウスにおいても、昼4時間の給餌に対して給餌予知輪回し活動が観察され、制限給餌後の絶食期間においても給餌予知活動が認められた。これらのことは、セクレチンシグナリングは給餌予知リズムを司る食餌性概日振動体と強く関わっていないことを示唆しており、同結果を学術雑誌に発表した。