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分子時計のリズム発振と中枢時計への統合メカニズム

分子钟的节律振荡及其与中央时钟的集成机制

基本信息

批准号：
18019001
负责人：
本間さと
金额：
$ 7.81万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

視床下部視交叉上核(SCN)に存在するほ乳類の中枢時計は、網膜からの光情報を受容し、内因性の周期を24時間の明暗サイクルに同調すると共に、SCN外脳内組織や末梢臓器の末梢時計を調節し、全身の時間的統合を行っている。しかし、そのメカニズムは不明である。夜行性齧歯類における行動リズムの季節変動は、これまで、夕日および朝日に同調し、活動の開始と終了を調節するEvening(E)とMorning(M)の二振動体によると考えられてきた。そこで、発光レポータートランスジェニックマウスを用い、SCN細胞のPerl発現リズム位相をSCN内で部位別に測定し、日長と行動リズム位相との相関を解析し、生体が行動や内分泌機能に季節変動を生じる機構について検討した。24時間明暗周期の明期を6〜18時間と変動させたところ、すべての明暗比において、吻側SCNのPerl発現リズムピークは夕方の活動開始位相にphase-lockしており、E振動体の局在が示された。一方、尾側SCNのPerl発現ピークは、測定したすべての明暗比で、朝の活動終了位相にPhase-lockしておりM振動体の局在が示された。尾側SCNのPerlピークのphase-lockingは、明期20および22時間という極端な長日周期でも確認された。明期18時間では吻側SCNのPerl発現が二峰性となり、さらに明期を延長すると吻側、尾側ともに二峰性ピークが観察された。発光イメージングによる細胞リズム解析の結果、すべてのSCN細胞の発光リズムは約24時間であり、二峰性リズムは、ほぼ180度位相が異なり、かつ、左右SCNにほぼ均等に混在する、2種の細胞群によることが分かった。以上の結果、日長によりSCN内で部位時的に遺伝子発現リズム位相を変位させるSCN細胞のダイナミズムが、行動リズムの季節変動を調節していることが分かった。

The suprachiasmatic nucleus (SCN) in the lower optic bed contains the central chronometer of the mammary gland, the light information of the retina, the internal cycle of the 24-time light and dark, the coordination of the peripheral chronometer of the SCN, and the integration of the whole body's time.しかし、そのメカニズムは不明である。The activity of the nocturnal phase is regulated by the seasonal variation of the Evening(E) and Morning(M) phases. In addition, the expression phase of SCN cells was determined by the position of SCN cells, the length of day, the activity phase and the correlation analysis, the activity of organisms, the seasonal variation of endocrine functions, and the mechanism of SCN cells. 24-hour light-dark period 6 ~ 18 hours, the light-dark ratio, the proso-SCN Perl occurrence, the evening activity start phase, the phase-lock, E vibration body in the display. One side, tail side SCN Perl detection, measurement, light and dark ratio, toward the end of the phase of the activity, Phase-lock, M vibration body in the display Caudal SCN's Perl In the morning period, two peaks appeared on the rostral SCN and two peaks appeared on the caudal SCN. The results of the analysis of the light emission of SCN cells show that the light emission of SCN cells is about 24 hours, the two peaks are different, the 180-degree phase is different, the left and right SCN cells are equally mixed, and the two cell populations are separated. As a result, the time of day and the position of SCN cells were changed, and the time of day and the position of SCN cells were changed.