C.エレガンスの低温耐性・馴化における神経-腸-精子-筋を含む組織回路の演算機構

线虫耐冷与驯化中神经-肠-精子-肌肉组织回路的运行机制

基本信息

批准号：
21H02534
负责人：
久原篤
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Konan 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

项目摘要

環境温度の変化は動物の生死に直結するため、温度の感覚や応答に関わる脳神経系と組織ネットワークの仕組みを解き明かすことは重要である。本研究では、シンプルな実験動物C. elegansの低温耐性・馴化をつかい、温度受容から神経回路、そして組織ネットワークに至る温度情報の処理システムを解析している。解析に使う組織ネットワークは、頭部の温度受容ニューロンが尻尾の介在ニューロンに接続し、それが再度、頭部のハブ介在ニューロンにフィードバックする全身を周回する神経回路と、低温耐性に関わる筋肉や腸などを含む組織ネットワークである。当該年度は、温度馴化時に温度を数時間変化させた際の中性脂肪酸の変化が実際に起き、個体の温度馴化と関係していることが示唆された。前年度までに、温度馴化に関わる神経回路で発現している神経伝達物質であるグルタミン酸をシナプス小胞に取り込む分子やグルタミン酸受容体の変異体における全身周回性神経回路の温度応答活性をカルシウムイメージングなどを用いて測定し、実際に、グルタミン酸情報伝達が温度馴化神経回路において必須であることが示唆された。さらに、頭部の介在ニューロンRMGにおけるグルタミン酸受容体を細胞特異的にRNAiしたところ、温度順化の異常が見られたことから、実際にRMGが受け取るグルタミン酸が温度順化に関わることが示唆された。また、低温耐性に関わる頭部の筋肉で機能する新たな分子が見つかり、低温耐性に関わる化学物質が作用する遺伝学経路が得られた。

环境温度的变化与动物的生死直接相关，因此阐明参与温度感知和反应的颅神经系统和组织网络的机制非常重要。在这项研究中，我们利用简单的实验动物秀丽隐杆线虫的耐冷性和适应能力来分析从温度接收到神经回路和组织网络的温度信息处理系统。分析中使用的组织网络由在全身循环的神经回路组成，头部的温度感受神经元连接到尾部的中间神经元，尾部的中间神经元反过来反馈到头部的中枢中间神经元，以及参与耐冷的肌肉和肠道它是一个组织网络，包括。今年在温度适应过程中，当温度变化几个小时时，中性脂肪酸实际上发生了变化，这表明它与个体的温度适应有关。直到去年，我们研究了将谷氨酸（一种在涉及温度适应的神经回路中表达的神经递质）结合到突触小泡中的分子，并通过钙成像来研究谷氨酸受体突变体中全身回路的温度响应活性。谷氨酸信息传输在温度适应神经回路中确实至关重要。此外，头部 RMG 中间神经元谷氨酸受体的细胞特异性 RNAi 显示温度适应异常，表明 RMG 接收的谷氨酸实际上参与了温度适应。研究人员还发现了一种在涉及耐寒性的头部肌肉中发挥作用的新分子，为涉及耐寒性的化学物质的作用提供了遗传途径。

项目成果

期刊论文数量（37）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Identification of novel temperature receptor isolated from cold tolerance and acclimation of C. elegans

从秀丽隐杆线虫的耐冷性和驯化中分离出的新型温度受体的鉴定

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
久原篤;太田茜
通讯作者：
太田茜

Dietary Fibers and Proteins Modulate Behavior via the Activation of Intestinal Gluconeogenesis

膳食纤维和蛋白质通过激活肠道糖异生来调节行为

DOI：
10.1159/000514289
发表时间：
2021-01-11
期刊：
Neuroendocrinology
影响因子：
4.1
作者：
F. Sinet;M. Soty;J. Zemdegs;B. Guiard;J. Estrada;G. Malleret;Marine Silva;G. Mithieux;A. Gautier
通讯作者：
A. Gautier

Head-tail-head neural wiring underlies gut fat storage in Caenorhabditis elegans temperature acclimation

头尾头神经连线是秀丽隐杆线虫温度适应肠道脂肪储存的基础