線虫の低温馴化の神経回路における「ぶり返し時間差反応」の光遺伝学解析

线虫冷驯化神经回路“差异复发反应”的光遗传学分析

• 批准号: 22KJ3060
• 负责人: 本村 晴佳
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Konan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3060/
• 关键词: C. elegans; 温度馴化; CREB; カルシウムイメージング; 光遺伝学; 線虫; 神経回路; 神経伝達物質; 光遺伝学的

温度変化は生物の生存・繁栄に密接に関わる。線虫Caenorhabditis elegansでは温度変化への応答として温度馴化現象がみられる。C. elegansは25℃飼育後に２℃に置くと死滅するが、25℃飼育後に15℃を3時間以上経験すると2℃でも生存できるようになる。この温度馴化現象を指標に温度応答の神経回路の解析を進めたところ、頭部の感覚ニューロンと尾部の介在ニューロン、そして頭部の介在ニューロンで構成される神経回路が温度馴化の促進に寄与することが示唆された。これまでに温度刺激下で上流の温度受容ニューロンから下流の介在ニューロンに実際に情報伝達が行われているのかを、ニューロンの細胞体内カルシウムイオン濃度の増減を指標に明らかにした。その中で、ASJ温度受容ニューロンの温度応答性が低下しているtax-4変異体において、尾部介在ニューロンPVQのの神経活動が低下しており、TAX-4をASJで細胞特異的に回復させることでその異常が回復する結果が得られていた。当該年度においては、これまでに低温耐性にかかわるASJ以外の温度受容ニューロンであるADLの温度受容能が低下しているTRPチャネルの変異体をそれぞれ用いて、PVQ介在ニューロンの神経活動をカルシウムイメージングで解析した、その結果、ADLからの温度情報はPVQには大きな影響を与えていなかった。さらに、これまでの解析から見つかってきた、低温馴化に異常が見られた神経伝達物質(グルタミン酸)やその受容体の変異体をもちいて、温度刺激を与えた際の低温馴化の神経回路のカルシウムイメージングを行い、低温馴化の神経回路における神経伝達物質として主にグルタミン酸が機能していることが示唆された。

Temperature changes the survival of living things and closely connects them with each other. Worm Caenorhabditis elegans

项目成果

Whole-body neural circuit influences experience-dependent temperature acclimation

全身神经回路影响依赖于经验的温度适应

• 发表时间: 2021
• 作者: Haruka Motomura;Satoko Fujii;Makoto Ioroi;Atsushi Kuhara;Akane Ohta
• 通讯作者: Akane Ohta

Solute Carrier family 46 and aquarius intron-binding spliceosomal factor mediates temperature tolerance

溶质载体家族 46 和水瓶座内含子结合剪接体因子介导温度耐受性

• 发表时间: 2021
• 作者: Akane Ohta;Yuki Sato;Serina Yamashiro;Sunao Mima;Satomi Mizuno;Atsushi Kuhara
• 通讯作者: Atsushi Kuhara

Gut fat metabolism via head-tail-head neural circuit regulates temperature acclimation in C. elegans

通过头-尾-头神经回路的肠道脂肪代谢调节线虫的温度适应

• 发表时间: 2022
• 作者: Haruka Motomura;Kazutoshi Murakami;Makoto Ioroi;Atsushi Kuhara;Akane Ohta
• 通讯作者: Akane Ohta

Whole-body neural circuit regulates intestinal fat strage

全身神经回路调节肠道脂肪储存

• 发表时间: 2022
• 作者: Haruka Motomura;Makoto Ioroi;Kazutoshi Murakami;Atsushi Kuhara;Akane Ohta
• 通讯作者: Akane Ohta

Temperature acclimation in C. elegans regulated by brain-gut coupling: from thermosensation to metabolic changes in gut fat

脑肠耦合调节线虫的温度适应：从热感觉到肠道脂肪的代谢变化

• 发表时间: 2022
• 作者: Akane Ohta;Haruka Motomura;Makoto Ioroi;Kazutoshi Murakmi and Atsushi Kuhara
• 通讯作者: Kazutoshi Murakmi and Atsushi Kuhara