魚類における脳内生物時計の同定と機能解析

鱼类大脑生物钟的鉴定及功能分析

基本信息

批准号：
09760184
负责人：
飯郷雅之
金额：
$ 1.41万
依托单位：
St. Marianna University School of Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

1.自発摂餌活動のサーカディアンリズムにおよぼす松果体験去の影響松果体以外の部位に生物時計が存在するかどうか検討するため,松果体除去ニジマスの自発摂餌活動を計測した.その結果,ニジマスは松果体除去の有無にかかわらず,明暗条件下では明期活動型の日周リズムを示し,このリズムは恒明条件下でも自由継続した.よって,ニジマスでは松果体以外の部位に自発摂餌活動を制御する生物時計が存在することが明らかになった.この生物時計は脳内に存在すると予測された.2.魚類における脳内生物時計の存在部位の検索生物時計指標神経ペプチドの脳内分布を免疫組織化学的に検討し,哺乳類の視交叉上核と相同な魚類脳内の神経核同定を試みた.しかしながら,特定の部位が視交叉上核と相同であると断定できるような染色像は得られなかった.また,魚類においても脳内生物時計の光同調に関与する神経路が存在するかどうか検討するため,キンギョの眼球および松果体にトレーサー(バイオサイチン)を注入し,それらの神経投射部位について検討した.その結果,網膜からの神経投射については視蓋に投射する神経路の存在が再確認されたにとどまった.また,松果体からは手綱核付近に投射する神経線維の存在が確認されたが,視床下部に直接投射する神経線維の存在は確認できなかった.3.時計遺伝子cDNAクローニングの試み上述の組織学的な手法を用いても魚類の脳内生物時計の局在を証明するには至らなかったので,新たなアプローチとして生物時計を支配する遺伝子(すなわち時計遺伝子)のcDNAクローニングを試みた.3種のマウスperiod遺伝子(mPerl,mPer2,mPar3)によく保存されているPAS-Bドメイン付近より縮重プライマーを作成し,PCR法によりニジマスperiod遺伝子のcDNAクローニングを現在試みている.

1.松果体经验去除对自发摄食活动昼夜节律的影响为了研究松果体以外的区域是否存在生物钟，我们测量了松果体被去除的虹鳟鱼的自发摄食活动。结果，虹鳟鱼有松果体无论是否存在去除，在光照和黑暗条件下，都观察到光活性昼夜节律，并且即使在恒定光照条件下，这种节律也能自由地持续。因此，在虹鳟鱼中，自发摄食活动是由松果体以外的区域控制的很明显，存在一个生物钟。 2.寻找生物钟在大脑中的位置我们通过免疫组织化学研究了与哺乳动物视交叉上核同源的生物钟指示神经肽在大脑中的分布。然而，我们无法获得染色图像，从而使我们能够得出特定区域与视交叉上核同源的结论。此外，还发现鱼类参与了大脑中生物钟的光学同步。是一条神经通路为此，我们将示踪剂（生物胞素）注射到金鱼的眼球和松果体中，并研究了它们的神经投射部位。结果，关于视网膜的神经投射，我们发现有一条神经通路投射到视神经顶盖被再次确认。另外，确认了从松果体突出到缰核附近的神经纤维的存在，但不能确认直接突出到下丘脑的神经纤维的存在。 3.尝试克隆时钟基因cDNA 组织学手作为。上面提到的由于我们无法使用这种方法证明生物钟在鱼脑中的定位，因此我们尝试了一种新方法，即克隆控制生物钟的基因（即时钟基因）的cDNA。使用 PAS-B 结构域附近的简并引物通过 PCR 检测虹鳟鱼周期基因，该区域在周期基因（mPerl、mPer2、mPar3）中非常保守。