体性感覚認知における脳内酸素濃度変動及びその制御機構の生理的意義

脑内氧浓度波动的生理意义及其在体感认知中的控制机制

• 批准号: 21K15208
• 负责人: 中尾 章人
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15208/
• 关键词: 低酸素; イオンチャネル; 酸素センシング; 酸素; 生体イメージング; 神経系; 低酸素環境

酸素は好気性生物の生存に必須である。諸器官の中でも、特に酸素消費量が高い脳においては細胞の置かれる酸素環境が重要となる。また、虚血などの病的な低酸素状態以外の生理的な酸素濃度変動の生物学的意義は、脳高次機能の文脈において特に未解明である。本研究では、脳高次機能に伴う脳内酸素濃度変動及びその制御機構の生理的意義の追究を行う。本年度は脳内酸素濃度制御機構の脳高次機能に与える影響を検討するため、低酸素感受性チャネルTRPA1の脳内発現分布の詳細を検討した。TRPチャネルを含むチャネルタンパク質は疎水性領域が比較的多い膜タンパク質であり、免疫組織染色が一般的に難しいことが知られているため、まずは脳部位によってそれぞれ染色条件の最適化を行うことで実験系を確立し、並行して遺伝子改変マウスによる評価も遂行した。さらにバイオインフォマティクス的アプローチも取り入れた。これらの評価により、従来の報告とは異なる興味深いTRPA1の発現パターンが明らかとなりつつある。低酸素研究で問題となるのが酸素濃度の時空間的な制御である。狙った場所に、望んだタイミングで低酸素環境を作り出す酸素スカベンジャーの開発に着手し、光によって酸素の消費を制御できる新たな試薬を開発した。このように光によって酸素を消費できるような試薬は前例がないため、低酸素研究における強力なツールとして期待される。また、脳内酸素濃度変動の制御機構の生理的意義の探索のための、脳内の酸素センサータンパク質TRPA1を欠損したマウスの繁殖は順調に進んでいる。

Acid is necessary for the survival of good organisms. The acid consumption of various organs is high, and the acid environment is important. The biological significance of changes in acid concentration other than physiological hypoacidity in patients with deficiency of blood is not yet understood in the context of higher functions. This study investigated the physiological significance of changes in endorphin concentrations and regulatory mechanisms associated with high order functions. This year, we will discuss the high-level function and influence of the hormone concentration control mechanism, and the detailed distribution of TRPA1 in the hormone sensitivity. TRP staining is generally difficult to detect, optimize, and optimize staining conditions in the presence or absence of a tumor.さらにバイオインフォマティクス的アプローチも取り入れた。TRPA1 is a very interesting and interesting project. The problem of low acid concentration is the control of time and space. The development of a low-acid environment is expected to begin in the future, and new technologies are being developed to control the consumption of acid. This is the first time in history that we've had a strong case of acid deficiency. The physiological significance of the regulation mechanism of acid concentration variation in the liver and kidney was explored.

项目成果

Voltage-Gated Ca2+ Channels. Lessons from Knockout and Knock-in Mice

电压门控 Ca2 通道。

• DOI: 10.1007/978-3-031-08881-0_11
• 发表时间: 2022
• 期刊: Voltage-Gated Calcium Channels
• 作者: Striessnig Jorg;Nakao Akito;Mori Yasuo
• 通讯作者: Mori Yasuo

Vital but vulnerable: Human TRPV6 is a trade-off of powerful Ca2+ uptake and susceptibility to epithelial barrier dysfunction

至关重要但脆弱：人类 TRPV6 是强大的 Ca2 摄取和上皮屏障功能障碍易感性之间的权衡

• DOI: 10.1016/j.ceca.2022.102652
• 发表时间: 2022
• 期刊: Cell Calcium
• 影响因子: 4
• 作者: Mori Yasuo;Omori Mizuki;Nakao Akito
• 通讯作者: Nakao Akito

光応答性酸素スカベンジャーの開発と低酸素環境の光制御

光响应除氧剂的开发及缺氧环境的光控制

• 发表时间: 2023
• 作者: 家田直弥;澤田雅人;平形政菜;中尾章人;川口充康;澤本和延;吉原利忠;森泰生;中川秀彦
• 通讯作者: 中川秀彦

The role of TRPA1 channel in hypoxia sensing

TRPA1通道在缺氧传感中的作用

• 发表时间: 2022
• 作者: Akito Nakao

頸動脈小体の低酸素応答機構におけるTRPA1の役割

TRPA1在颈动脉体缺氧反应机制中的作用

• 发表时间: 2021
• 作者: 川本倫也;中尾章人;Jose Lopez Barneo;森泰生
• 通讯作者: 森泰生