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レム睡眠のＯＮ／ＯＦＦを司る新規な細胞群に基づくレム睡眠のメカニズムと意義の解明

基于控制快速眼动睡眠ON/OFF的新型细胞群阐明快速眼动睡眠的机制和意义

基本信息

批准号：
17J00738
负责人：
柏木光昭
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：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J00738/
关键词：
マウス睡眠化学遺伝学 Neurotensin DREADD レム睡眠ノンレム睡眠神経科学

项目摘要

ネコを用いた大規模な破壊実験や薬理実験から、脳幹領域が睡眠覚醒に重要な役割を果たすことが示されているものの、その実行を担うニューロンの具体的なサブタイプやメカニズムについては現在でもよく分かっていない。本研究では、脳幹領域の中でも特徴的な発現パターンを示すNeurotensin遺伝子に着目し、それらを発現するニューロン群が睡眠覚醒へ果たす役割を検討した。そのために、ニューロンの活動を直接操作し、睡眠覚醒への影響を直接観察することで、ニューロン集団が睡眠覚醒制御に果たす役割を探索した。具体的には、Neurotensin-Creノックインマウスを導入し、さらに脳幹部位にCre酵素依存的にhM3Dq受容体を発現させるアデノ随伴ウイルスベクターを微量注入した。hM3Dq受容体は、マウスの内在性のリガンドには反応せず、人工リガンドCNO(clozapine-N-oxide)により一過性の神経発火を促す人工受容体である。このような手法を用いて、Neurotensin陽性ニューロンを活性化させたところ、ノンレム睡眠が誘導された。続いてこれらのニューロンの投射先を調べた。興味深いことに、投射元に発現するNeurotensin遺伝子がその投射先にも選択的に強く発現していた。投射先のNeurotensin陽性ニューロンを上述の化学遺伝学を用いて活性化したところ、投射元を活性化した時と同様に、ノンレム睡眠が誘導された。また、ニューロテンシンペプチドの脳室内投与により、ノンレム睡眠様状態が惹起された一方で、Neurotensinノックアウトマウスではレム睡眠量が増加していた。以上の結果を踏まえると、脳幹内に散在するNeurotensin陽性ニューロン群がノンレム睡眠を制御する広範な神経回路を構築し、その神経ペプチドであるニューロテンシンを通じて睡眠を制御している可能性が新たに示唆された（柏木ら、2020）。

The large-scale medical and pharmaceutical applications used by women have important implications for sleep and wake-up in the field of medicine. This has been demonstrated in the past and has been implemented in a practical way. The specific support platform and management platform are now fully integrated. The present study is intended to investigate the occurrence of Neurotensin gene in the central nervous system. The activities of sleep monitoring and sleep control are directly observed. The specific Neurotensin-Cre receptor is introduced into the cell site, and the Cre enzyme-dependent hM3Dq receptor is developed into a microinjection. hM3Dq receptor is a transient neurotransmitter, and its intrinsic properties are enhanced by artificial release of CNO(clozapine-N-oxide). The activity of neurotoxin in the brain is related to sleep induction. In the middle of the day, the project was launched. The neurotoxin gene is expressed in a deep sense and the projection gene is expressed in a strong sense. Projective neurotensin-positive neurons are used to activate the above chemical genes, and projective neurons are activated to induce sleep. The amount of sleep in the room increases with the increase of Neurotensin. These results suggest that neurotensin-positive neurons are scattered throughout the stem, and that the possibility of sleep control through neurotensin-positive neurons is new (Kashiwa, 2020).

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Life Without Dreams: Muscarinic Receptors Are Required to Regulate REM Sleep in Mice

没有梦想的生活：调节小鼠快速眼动睡眠需要毒蕈碱受体

DOI：
10.1016/j.celrep.2018.08.044
发表时间：
2018
期刊：
Cell Reports
影响因子：
8.8
作者：
Kashiwagi Mitsuaki;Hayashi Yu
通讯作者：
Hayashi Yu

レム睡眠の役割の解析―精神疾患モデルマウスに注目して―(Analyses of the roles of REM sleep with focus on mouse models of psychiatric disease)

分析快速眼动睡眠的作用，重点关注精神疾病小鼠模型

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kashiwagi Mitsuaki;Hayashi Yu;安垣進之助（Shinnosuke Yasugaki，劉至堯（Chih-Yao Liu），柏木光昭（Mitsuaki　Kashiwagi），鹿糠実香（Mika Kanuka），本多隆利（Takato Honda），宮田信吾（Shingo Miyata），柳沢正史（Masashi Yanagisawa），林悠（Yu Hayashi）
通讯作者：
安垣進之助（Shinnosuke Yasugaki，劉至堯（Chih-Yao Liu），柏木光昭（Mitsuaki　Kashiwagi），鹿糠実香（Mika Kanuka），本多隆利（Takato Honda），宮田信吾（Shingo Miyata），柳沢正史（Masashi Yanagisawa），林悠（Yu Hayashi）

シヌクレイノパチーに伴うレム睡眠関連症状の出現機構のマウスを用いた解析

使用小鼠分析与突触核蛋白病相关的快速眼动睡眠相关症状的机制