Central command pathways: involvement of the orexinergic system

中枢命令通路：食欲素系统的参与

• 批准号: 21H03321
• 负责人: 木場 智史
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Tottori 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-21H03321/
• 关键词: セントラルコマンド; オレキシン; 光遺伝学; ラット; 運動; 交感神経; 自律神経; 歩行; 交感神経活動; 視床下部; 中脳

申請者は中脳歩行誘発野（MLR）から延髄吻側腹外側野への投射経路がセントラルコマンド（CC）の脳内回路の一端であることを明らかにしていた（Koba et al. Nat Commun, 2022）．本研究はその経路を制御する上位脳領域の解明を目的として企画した．具体的には「ラット中脳歩行誘発野に投射する視床下部外側野のオレキシン産生神経（LH-MLR/Orx神経）はMLRを制御することでCC機能を生成する」との仮説を検証している．そのためにラット脳を対象とした神経回路解析実験，光遺伝学，オレキシン産生神経のみに遺伝子工学的介入を可能とする遺伝子改変ラットなどを活用した実験生物学的研究を展開している．2021年度には「ラットLH-MLR/Orx神経は運動に伴って興奮する」「オレキシン産生神経には交感神経活性能と歩行誘発能がある」ことを明らかにしていた．2022年度には自発走行中に標的神経細胞集団を選択的に抑制しながら生体信号を記録する実験から，「オレキシン産生神経は自発走行時の四肢の運動制御と血圧調節に必要である」ことを発見した．そして「LH-MLR/Orx神経には心血管反応の生成能と歩行誘発能がある」「LH-MLR/Orx神経は自発走行時の四肢の運動制御と血圧調節に必要である」ことを示唆するデータを得た．ただしこれらの示唆を結論付けるには異なったアプローチからの追試が必要であり，さらなる研究の実施を次年度に予定している．さらに，細胞膜とシナプス前領域（活性帯）を遺伝子工学的に可視化する実験手法を確立し，オレキシン産生神経の投射先と軸索分岐の調査を進めている．

申请人已澄清，从中脑运动区（MLR）到延髓头侧腹外侧区的投影路线是中央命令（CC）脑回路的一端（Koba et al. Nat Commun, 2022）。这项研究旨在阐明控制该通路的上脑区域。具体来说，我们测试了这样的假设：“下丘脑外侧产生食欲素的神经元（LH-MLR/Orx 神经元）投射到大鼠中脑的运动诱导区域，通过控制 MLR 产生 CC 功能。”确实如此。为此，我们正在利用针对大鼠大脑、光遗传学和转基因大鼠的神经回路分析实验进行实验生物学研究，这些实验仅能够对产生食欲素的神经元进行基因工程干预。 2021 年，研究发现“大鼠 LH-MLR/Orx 神经会因运动而兴奋”，并且“产生食欲素的神经能够激活交感神经并诱导运动。” 2022年，我们将进行一项实验，记录生物信号，同时选择性地抑制自发跑步期间的目标神经元群体，我们将证明产生食欲素的神经对于自发跑步期间的肢体运动控制和血压调节是必需的。 。它还表明“LH-MLR/Orx 神经具有产生心血管反应并诱导运动的能力”和“LH-MLR/Orx 神经对于自发跑步期间的肢体运动控制和血压调节是必需的。”获得这样做的数据。然而，为了得出这些建议，需要使用不同方法进行额外的测试，我们计划在明年进行进一步的研究。此外，我们还建立了利用基因工程可视化细胞膜和突触前区域（活性区）的实验方法，并正在研究产生食欲素的神经的投射目的地和轴突分支。

项目成果

運動とストレス

运动和压力

• 发表时间: 2021
• 作者: Ogita,F.;K.Yamatoya;K.Yotani;H.Tamaki.;立岩慧士，木村大介，海光拓磨，山田和政;木場智史
• 通讯作者: 木場智史

心疾患と運動時交感神経制御の中枢メカニズム

运动过程中心脏病和交感神经控制的中枢机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Suzuki Yuta;Kaneko Hidehiro;Okada Akira;Itoh Hidetaka;Fujiu Katsuhito;Michihata Nobuaki;Jo Taisuke;Takeda Norifumi;Morita Hiroyuki;Yamaguchi Satoko;Yano Yuichiro;Kamiya Kentaro;et al.;Joji Kusuyama;木場智史
• 通讯作者: 木場智史

心不全の交感神経制御の脳内回路と運動

心力衰竭时交感神经控制的脑回路和运动

• 发表时间: 2021
• 作者: Narimatsu Yuki;Iwakoshi-Ukena Eiko;Naito Mana;Moriwaki Shogo;Furumitsu Megumi;Ukena Kazuyoshi;荻田太;木場智史
• 通讯作者: 木場智史

Sympathoinhibitory and sympathoexcitatory roles of running exercise-excited lateral hypothalamic neurons assessed by rat FosTRAP

通过大鼠 FosTRAP 评估跑步运动兴奋的外侧下丘脑神经元的交感抑制和交感兴奋作用

• 发表时间: 2023
• 作者: Satoshi Koba;Yuki Yoshimura;Kazuomi Nakamura;Karen Shibayama;Emi Narai;Takeshi Hiyama;Tatsuo Watanabe
• 通讯作者: Tatsuo Watanabe

心不全や運動時の交感神経活性を司る中枢回路

心力衰竭和运动期间控制交感神经活动的中枢回路

• 发表时间: 2022
• 作者: Tanaka Shinya;Kamiya Kentaro;Matsue Yuya;Yonezawa Ryusuke;Saito Hiroshi;Hamazaki Nobuaki;Matsuzawa Ryota;Nozaki Kohei;Yamashita Masashi;Wakaume Kazuki;Endo Yoshiko;Maekawa Emi;Yamaoka-Tojo Minako;Shiono Takaaki;Inomata Takayuki;Ako Junya;木場智史
• 通讯作者: 木場智史