一日の摂食タイミングが全身の生理機能を制御する神経回路機構の解明

阐明日常进食时间控制全身生理功能的神经回路机制

基本信息

批准号：
14J40055
负责人：
高須奈々
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は摂食タイミングを制御する体内時計神経回路を同定し、全身の概日リズムを制御する体内時計中枢・視交叉上核との相互作用と内的脱同調のメカニズムを明らかにすることである。げっ歯類に於いて一日の摂食タイミングを昼間の一定時間に制限することで、給餌時刻を予知するかのような行動・内分泌リズムが形成されることが知られている。本研究では、12週齢（若齢群）と54週齢（中期加齢群）の雄性マウスについて摂食タイミングと輪回し行動、体重変化について相互の関連を調べた。若齢群・中期加齢群共に夜行性の輪回し行動リズムをみとめるとともに、夜間摂食パターンを示した。制限給餌開始後、若齢群では早期に昼間の給餌前に輪回しが増加するのに対し、中期加齢群では給餌前行動の形成が遅延した。この間、摂食量は自由摂食時の１割程度に落ち込み、体重は急激な減少を示したが、制限給餌の継続につれて、行動量が徐々に増え、摂食量は制限給餌開始後14日で自由摂食時の73.0％に達し同量を維持した。4週間の時間制限給餌後、自由摂食条件に戻すと、昼間の後半に食餌する摂食パターンは数日間の移行期間をもって夜間摂食に推移し、輪回し行動リズムにも給餌前行動の夜間行動パターンへの移行期間として反映した。また、中期加齢群では、自由摂食移行後、輪回し行動が無周期性を示す個体がみとめられた。以上の結果より、摂食タイミングと給餌前行動はサーカディアンリズムの特性を示し、これらのリズムは、視交叉上核によって制御される通常の夜行性リズムから乖離することが明らかになった。概日リズム制御の出力維持、または強化の基盤回路を明らかにすることで「生理的に規則正しい生活」を達成し社会不適応や生活習慣病の予防と積極的な治療への応用が期待される。

这项研究的目的是确定控制进食时间的内部时钟神经回路，并阐明控制人体昼夜节律的内部时钟中心和骨上骨上的内部时钟中心和内钟之间的相互作用机理。众所周知，通过将白天的喂养时间限制为白天的某个时间，似乎预测喂食时间的行为和内分泌节奏是在啮齿动物中形成的。在这项研究中，我们调查了12周龄（年轻组）和54周龄（中年组）的喂养时间，转环行为和体重变化之间的关系。年轻人和中年组都观察到夜间环形行为节奏，并显示出夜间摄食模式。在限制喂养开始后，在白天进食前年轻组的早期环旋转增加，而中级群体的形成延迟了预喂养行为。在此期间，食物摄入量的数量下降到了自由喂养的大约10％，体重突然减少，但是随着受限喂养的持续，活动量逐渐增加，食物摄入量的量达到了73.0％的自由喂养时间，在限制喂养开始后14天，保持了相同的量。在经过四个星期的时间限制喂养之后，当喂食模式返回到自由喂养条件下时，在一天的下半年中，喂食的喂食模式在几天的过渡期间继续进行夜间喂养，并将转动的行为节奏反映为转变时期，以降低预努力行为的过渡时期。此外，在中年群体中，发现过渡到自由喂养后表现出周期性环旋转行为的个体。以上结果表明，进食时间和预喂养行为表现出昼夜节律的特征，并且这些节奏偏离了由肩部核控制的正常夜视节奏。通过阐明基本电路，以维持或加强昼夜节律控制的产量，预计它将实现“生理正常的生活”，并防止社交疾病和生活方式相关疾病并将其应用于主动治疗。