神経細胞特異的Ｓｉｋ３遺伝子欠損マウスを用いた睡眠・代謝制御神経基盤の解明

使用神经元特异性 Sik3 基因缺陷小鼠阐明睡眠和代谢控制的神经基础

• 批准号: 18J21517
• 负责人: 浅野 冬樹
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18J21517/
• 关键词: 睡眠; 概日リズム; リン酸化酵素; SIK3; 睡眠・覚醒; 遺伝子改変マウス; Cre-loxPシステム; 神経細胞サブタイプ; コンディショナルノックアウト; 体重

リン酸化酵素であるSIK3の機能獲得型変異は、ノンレム睡眠時間の増加および睡眠要求の指標のひとつであるノンレム睡眠時の脳波のデルタ波成の増加を引き起こし、過眠症様症状を示す。しかし、内因性のSIK3が睡眠覚醒制御に関わっているかどうか、関わっているならば、どのような脳領域や神経細胞種がSIK3を介した睡眠制御に重要なのかは明らかになっていない。全身性にSIK3を欠損したマウスはそのほとんどが末梢性の異常により生後すぐに死亡してしまうため、睡眠覚醒評価に使用できない。本研究では、新たに確立したCre酵素特異的にSIK3欠損を引き起こすSik3-floxマウスと特定の脳領域、神経細胞種でCreを発現するマウス複数種とを交配することで、様々な脳領域や神経細胞種でSIK3を欠損したマウスを作成した。研究代表者らは10種類以上の脳領域、神経細胞種特異的なSIK3欠損マウスを作成したが、これらのマウスは出生直後の突然死や外見上明らかな異常は示さなかった。脳領域および神経細胞種特異的なSIK3欠損マウスの睡眠覚醒を評価することにより、内因性のSIK3が睡眠覚醒を制御する脳領域および神経細胞種の特定を試みた。睡眠覚醒評価を通して、内因性のSIK3がある脳領域の特定の神経細胞種を介して睡眠要求を制御していることが明らかになった。また、前年度に見出したSIK3欠損による概日リズム異常についても、その責任領域および神経細胞集団を特定した。概日リズム異常は、SIK3を介した睡眠要求制御に関わる神経細胞種とは異なる神経細胞種においてSIK3を欠損させた場合に観察された。したがって、SIK3は異なる神経細胞集団を介して睡眠要求と概日リズム制御を制御していることが示唆された。

リ ン acidification enzyme で あ る SIK3 の function type - different は, ノ ン レ ム sleep の raised plus お よ び sleep requirements の index の ひ と つ で あ る ノ ン レ ム sleep の 脳 wave の デ ル タ wave into の rights and an を lead き こ し を shown す, sleep disorder others symptoms. し か し, endogenous の SIK3 が 覚 sleep wake suppression に masato わ っ て い る か ど う か, masato わ っ て い る な ら ば, ど の よ う な 脳 field や 経 cells of god が SIK3 を interface し た sleep suppression に important な の か は Ming ら か に な っ て い な い. Systemic に SIK3 を owe loss し た マ ウ ス は そ の ほ と ん ど が abnormal peripheral の に よ り postnatal す ぐ に death し て し ま う た め and waking sleep 覚 review 価 に use で き な い. This study で は, new た に establish し た Cre enzyme specific に SIK3 owe loss since を lead き こ す SIK3 - flox マ ウ ス と specific の 脳 areas, god 経 cells で Cre を 発 now す る マ ウ ス plural kinds of と を mating す る こ と で, others 々 な 脳 field や 経 cells of god で SIK3 を owe loss し た マ ウ ス を made し た. Research representatives ら は above 10 kinds の 脳 areas, god 経 cell species specific な SIK3 owe loss マ ウ ス を made し た が, こ れ ら の マ ウ ス は や の sudden death after born straight meet Ming ら か な abnormal は shown さ な か っ た. 脳 field お よ び god 経 cell species specific な SIK3 owe loss マ ウ ス の 覚 sleep wake を review 価 す る こ と に よ り, endogenous の SIK3 が 覚 sleep wake を suppression す る 脳 field お よ び 経 cells of god の specific を try み た. Sleep 覚 wake review 価 を tong し て, endogenous の SIK3 が あ る 脳 domain specific の の 経 cells of god を interface し て sleep requirements を suppression し て い る こ と が Ming ら か に な っ た. ま た out, before the year に し た SIK3 owe loss に よ る almost daily リ ズ ム abnormal に つ い て も, そ の responsibility areas お よ び god 経 cells sets 団 を specific し た. Almost daily リ ズ ム unusual は, SIK3 を interface し た sleep requirements suppression に masato わ る 経 cells of god と は different な る 経 cells of god に お い て SIK3 を owe loss さ せ た occasions に 観 examine さ れ た. し た が っ て, SIK3 は different な る god 経 cells sets 団 を interface し て sleep requirements と almost daily リ ズ ム suppression を suppression し て い る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

神経細胞サブタイプ特異的SIK3欠損マウスの睡眠覚醒

神经元亚型特异性 SIK3 缺陷小鼠的睡眠/觉醒

• 发表时间: 2019
• 作者: 浅野冬樹;藤山知之;三好千香;堀田範子;柿崎美代;一久綾;管野里美;山田麻奈;中田慎也;水野聖哉;杉山文博;高橋智;船戸弘正;柳沢正史
• 通讯作者: 柳沢正史

Production of brain-specific SIK3-deficient mice

大脑特异性 SIK3 缺陷小鼠的生产

• 发表时间: 2018
• 作者: Fuyuki Asano;Tomoyuki Fujiyama;Chika Miyoshi;Miyo Kakizaki;Noriko Hotta-Hirashima; Aya Ikkyu;Satomi Kanno;Seiya Mizuno;Fumihiro Sugiyama;Satoru Takahashi;Hiromasa Funato;Masashi Yanagisawa
• 通讯作者: Masashi Yanagisawa

SIK3 regulates sleep need and circadian rhythm through distinct neuronal pathways

SIK3 通过不同的神经元通路调节睡眠需求和昼夜节律

• 发表时间: 2020
• 作者: Fuyuki Asano;Tomoyuki Fujiyama;Chika Miyoshi;Noriko Hotta-Hirashima;Miyo Kakizaki;Aya Ikkyu;Satomi Kanno;Shinya Nakata;Nodoka Asama;Seiya Mizuno;Fumihiro Sugiyama;Satoru Takahashi;Hiromasa Funato;Masashi Yanagisawa
• 通讯作者: Masashi Yanagisawa

Sik3 regulates sleep need via glutamatergic neurons in cerebral cortex in mice

Sik3 通过小鼠大脑皮层的谷氨酸能神经元调节睡眠需求

• 发表时间: 2021
• 作者: Fuyuki Asano;Tomoyuki Fujiyama;Chika Miyoshi;Tomohiro Kitazono;Noriko Hotta-Hirashima;Miyo Kakizaki;Aya Ikkyu;Satomi Kanno;Shinya Nakata;Nodoka Asama;Seiya Mizuno;Fumihiro Sugiyama;Satoru Takahashi;Hiromasa Funato;Masashi Yanagisawa
• 通讯作者: Masashi Yanagisawa

Endogenous SIK3 regulates sleep need through glutamatergic neurons in cerebral cortex

内源性 SIK3 通过大脑皮层谷氨酸能神经元调节睡眠需求

• 发表时间: 2021
• 作者: Fuyuki Asano;Tomoyuki Fujiyama;Chika Miyoshi;Tomohiro Kitazono;Noriko Hotta-Hirashima;Miyo Kakizaki;Aya Ikkyu;Satomi Kanno;Shinya Nakata;Nodoka Asama;Seiya Mizuno;Fumihiro Sugiyama;Satoru Takahashi;Hiromasa Funato;Masashi Yanagisawa
• 通讯作者: Masashi Yanagisawa