マウスの体内時計をリセットする食餌のパターン解析

重置小鼠生物钟的饮食模式分析

• 批准号: 19659058
• 负责人: 柴田 重信
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19659058/
• 关键词: 体内時計; 食事; 時計遺伝子; 肝臓; サーカディアンリズム

光のリセットは、Perl,Per2の遺伝子の転写調節領域に光で反応する領域を介して調節していることが知られている。では給餌性の体内時計リセットのシグナル伝達は何か?摂食の何が時計をリセットさせているかを明らかにする必要がある。その要素のうち本研究では主に、栄養物の観点から研究を進めた。餌の消化・吸収によりこのリズムのリセットが起こると予想できるので、成分を変えた人工飼料を用意した(AIN-93G)。特に炭水化物、タンパク質、脂肪の成分を調整し、またトータルのカロリー量を調整し、まずどのような栄養成分がこのリセット機構に重要であるかを明らかにする。また対照群としては、難消化性の繊維分を多く含む餌を用意するグループも作成した。その結果、100%タンパク質の餌では体内時計は全く同調せず、100%の大豆油ではわずかに同調させた。一方、100%コーンスターチは餌と同等の位相前進を引き起こした。また、ポリデキストロースなど、難消化性の炭水化物ではこのような作用は見いだせなかった。上記の実験で大まかな栄養素の同定が可能であったので、次に何がより有効成分として働いているかを明らかにする必要がある。炭水化物であるコーンスターチが強い同調促進作用を示したので、単糖類や2糖類を与えて、給餌性のリズムリセットが同様に観察されるか、否かについて調べた。単糖類としてグルコースとフルクトースを用い、2糖類としてシュクロースを用いた。血糖の変化と対応してコーンスターチをグルコースに置換した餌が強く同調を引き起こした。この結果、血中のグルコース増大が肝臓の体内時計同調には重要であることが示唆された。

众所周知，光复位是通过对PERL和PER2基因转录调节区域响应的区域进行调节的。那么，进料内时钟重置的信号是什么？我们需要澄清导致时钟重置的原因。在这些因素中，这项研究主要从营养的角度进行研究。由于预计由于食物的消化和吸收，这种节奏将被重置，因此我们已经准备了具有不同成分（AIN-93G）的人造饮食。特别是，它将调整碳水化合物，蛋白质和脂肪的成分以及总卡路里含量，并首先阐明哪种营养素对于这种复位机制很重要。还为对照组准备了一组，其中准备了大量抗性纤维含量的食物。结果，内部时钟与100％蛋白质饮食不一致，并与100％大豆油略微同步。同时，100％的玉米淀粉与诱饵造成了类似的阶段进步。此外，在诸如多脱粉等抗性碳水化合物中找不到这种作用。由于上述实验能够粗略地识别营养，因此有必要阐明更有效的活性成分。由于碳水化合物玉米淀粉表现出强大的同步促进作用，因此给出了单糖和二糖，以研究是否以相同的方式观察到喂养节律复位。葡萄糖和果糖用作单糖，蔗糖用作二糖。响应血糖的变化，将玉米淀粉被葡萄糖代替的诱饵引起了强的同步。这表明增加的血糖对于肝脏的细胞内调节很重要。

项目成果

栄養素摂取によって引き起こされるマウス肝臓時計遺伝子発現リズム

营养摄入诱导的小鼠肝脏时钟基因表达节律

• 发表时间: 2008
• 作者: 平尾 彰子;柴田 重信
• 通讯作者: 柴田 重信

Critical review of a report that restoration of Bmal1 expression in the dorsomedial hypothalamus is sufficient to restore circadian food anticipatory rhythms in Bmal1-/- mice

对以下报告的严格审查：恢复 Bmal1 背内侧下丘脑的表达足以恢复 Bmal1-/- 小鼠的昼夜节律食物预期节律

• 发表时间: 2009
• 期刊: J. Circadian Rhythms (in press)
• 作者: Mistlberger R;Buijs M;Pevet P;Shibata S.
• 通讯作者: Shibata S.

給餌性リズム形成における朝食の意味

早餐在喂养节奏形成中的意义

• 发表时间: 2008
• 作者: Kudo T;Kawashima M.Tamagawa T.Shibata S.;柴田 重信
• 通讯作者: 柴田 重信