変態に伴うコオロギ概日リズムの位相逆転の神経・内分泌機構

蟋蟀变态昼夜节律相位反转的神经和内分泌机制

基本信息

批准号：
10161209
负责人：
富岡憲治
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10161209/
关键词：
昆虫変態概日リズムセロトニン

项目摘要

フタホシコオロギはその概日リズムが幼虫期の昼行性から成虫脱皮後約1週間のうちに夜行性に逆転する。本研究では、リズム逆転を惹起する神経回路の組み換えに関わるモノアミン性ニューロンを明らかにすることを目的とした。高速液体クロマトグラフィーによる解析から、脳内セロトニン量は、8令幼虫期には2.5ng/mgであるが、成虫脱皮後リズム逆転を完了するまでの間に急激に増加し、幼虫期の約2倍に達しに。さらに、セロトニン量は概日リズムを示し、夜間には昼に較べ増加することがわかった。脳内セロトニン量の増加とリズム逆転との関係を明らかにするため、5,7-DHTによるセロトニン性ニューロンの選択的阻害とp-CPAによるセロトニンの合成阻害とを試みた。5,7-DHTの脳内投与では脳内セロトニン量が約30%減少し、幼虫期の昼の活動が著しく増加し、成虫脱皮後も明期の高い活動を維持する個体が現れた。また、リズム逆転が生じた個体でも、逆転までに要する日数が、リンガー液を投与した対照と較べて著しく長くなった。一方、P-CPAの成虫での経口投与では脳内セロトニン量が対照の20%以下にまで減少し、夜行性から昼行性へ活動性が逆転することも観察された。以上の結果は、セロトニン系が明期の活動を抑制し、暗期の活動を増加させることにより、リズム逆転を引き起こす可能性を示唆している。ただし、正常に近い夜行性活動を維持する個体も見られることから、セロトニン以外の系がリズム逆転に関与する可能性も示唆される。

豹子百合的昼夜节律从幼虫阶段从昼夜恢复为成人摩擦后的大约一周内。这项研究旨在阐明参与导致节奏反转神经回路的重组的单胺神经元。通过高性能液相色谱分析表明，在8岁型幼虫阶段，大脑中的5-羟色胺量为2.5 ng/mg，但是在成年摩擦后节奏逆转之前，它急剧增加，大约是幼虫阶段的两倍。此外，发现5-羟色胺水平表现出昼夜节律，与白天相比在晚上增加。为了阐明脑血清素水平增加与节奏逆转之间的关系，我们试图通过5,7-DHT和P-CPA选择性地抑制5-7-DHT和抑制5-羟色胺合成的关系。 5,7-DHT的脑内给药使脑血清素水平降低了约30％，并在幼虫阶段的白天活动大大增加了，即使在成人摩擦后，也有一些人在光阶段保持较高的活性。此外，即使在节奏逆转的个体中，逆转所需的天数明显长于林格溶液给予的对照组中。另一方面，还观察到，成年人的口服P-CPA将脑中的5-羟色胺量降低到20％或小于对照组的含量，并且夜曲对昼夜的活性逆转了。上述结果表明，5-羟色胺系统可以抑制光活性并增加黑暗活动，从而导致节奏逆转。但是，由于个体具有近乎正常的夜间活性，因此还表明5-羟色胺以外的系统可能参与节奏逆转。