新たに見出された体温調節ニューロンによる体温の概日リズム形成

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本研究では、概日性の体温リズム制御に関わる神経回路及び神経核の同定を目指す。体温調節に関わる神経核であり、かつ哺乳類の時計中枢である視交叉上核（SCN）より直接投射を受けている視床下部背内側核（DMH）に注目した。前年度までに、破傷風毒素軽鎖を用いてDMHを阻害すると体温リズムが消失することを発見した。そのため、次にSCNからDMHへ直接神経投射があるかを調べた。SCNに蛍光タンパク質をコードする順行性トレーサーのウイルスベクターを発現させ、神経軸索を可視化したところ、DMHで蛍光タンパク質の発現が確認され、SCNよりDMHへの投射があることが確認された。また、SCN内でDMHへ投射している細胞群を特定するために、DMHに緑色蛍光タンパク質(GFP)をコードする逆行性トレーサーの改変型狂犬病ウイルスとそれの感染・経シナプス伝播に必要なタンパク質のTVA・RGを発現させ、DMHへ投射している細胞のラベリングを行った。同時に、SCNに発現している神経伝達物質のアルギニン-バソプレシン（AVP）もしくは血管作動性腸管ペプチドを免疫染色法により可視化し、SCNのどの細胞群がDMHに投射しているかを調べた。その結果、SCNのAVP陽性細胞がDMHへ投射していることが明らかとなった。また、このとき、Vgat-IRES-CreもしくはVglut2-IRES-Creマウスを使用し、DMHにおいて、Cre依存性にTVA,RGを発現させているため、DMH内でSCNより投射を受けているニューロン群をも特定した。その結果、Vgat-IRES-Creマウスを使用したとき、SCNでGFP陽性細胞が確認されたため、DMHのGABA作動性ニューロンがSCNより投射を受けていることが明らかとなった。