概日時計による体温調節メカニズムの解明

通过生物钟阐明体温调节机制

• 批准号: 21H02526
• 负责人: 小野 大輔
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-21H02526/
• 关键词: 概日リズム; 睡眠・覚醒; 視交叉上核; 神経回路; 体温調節; 光操作; 体温; 日内休眠; 光計測; 視床下部; イメージング

哺乳類における概日時計の中枢は、視床下部に位置する「視交叉上核」に存在し、時計遺伝子群の転写・翻訳を介したフィードバックループにより24時間のリズムが生成される。そのリズムは外界の明暗環境に同調し、最終的に睡眠・覚醒や体温リズムなど様々な生理機能の時間的調節を行う。これまでの多くの研究から、現象的に概日時計がこれらの生理機能を調節している事が示されてきたが、実際どの神経回路がどの生理機能の時間調節に関与するのかは、ほとんど明らかにされてこなかった。昨年度までの研究で、時計遺伝子欠損マウスを用い、日内休眠が概日時計による調節を受けている事を見出している。今年度は概日時計の中枢である視交叉上核が日内休眠のタイミングに関与しているかを検証した。視交叉上核特異的にChR2を発現させ、神経活動を操作したところ、視交叉上核の神経活動の上昇により、日内休眠が抑制されることを見出した。この結果は概日時計の中枢である視交叉上核が、日内休眠の調節に関与している事を示唆する。

哺乳动物生物钟的中心位于下丘脑的视交叉上核，通过生物钟基因转录和翻译介导的反馈环路产生24小时节律。这种节律与外界的明暗环境同步，最终控制睡眠/觉醒、体温节律等各种生理功能的时间调节。迄今为止的许多研究表明，生物钟在现象学上调节这些生理功能，但目前还不清楚哪些神经回路实际上参与了哪些生理功能的时间调节。在去年之前进行的研究中，我们使用了生物钟基因缺陷的小鼠，发现昼夜节律睡眠是由生物钟调节的。今年，我们研究了作为生物钟中心的视交叉上核是否与昼夜节律休息时间有关。当我们在视交叉上核中特异性表达 ChR2 并操纵神经活动时，我们发现通过增加视交叉上核中的神经活动来抑制昼夜节律休眠。这一结果表明视交叉上核是生物钟的中心，参与昼夜节律睡眠的调节。

项目成果

体内時計中枢における細胞内 cAMP の機能を解明

阐明细胞内 cAMP 在生物钟中心的功能

北京大学(中国)

北京大学（中国）

Network driven circadian cAMP rhythm in the mouse suprachiasmatic nucleus

小鼠视交叉上核网络驱动的昼夜节律 cAMP

• 发表时间: 2022
• 作者: Ono;D.;Hung;J.C.,Yamanaka. A.;and Sugiyama;T.
• 通讯作者: T.

Conditional Knockout of Bmal1 in Corticotropin-Releasing Factor Neurons Does Not Alter Sleep-Wake Rhythm in Mice.

• DOI: 10.3389/fnins.2021.808754
• 发表时间: 2021
• 期刊: Frontiers in neuroscience
• 影响因子: 4.3
• 作者: Hung CJ;Yamanaka A;Ono D
• 通讯作者: Ono D

CHRONO and DEC1/DEC2 compensate for lack of CRY1/CRY2 in expression of coherent circadian rhythm but not in generation of circadian oscillation in the neonatal mouse SCN.

• DOI: 10.1038/s41598-021-98532-5
• 发表时间: 2021-09-28
• 期刊: Scientific reports
• 影响因子: 4.6
• 作者: Ono D;Honma KI;Schmal C;Takumi T;Kawamoto T;Fujimoto K;Kato Y;Honma S
• 通讯作者: Honma S