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 医学部 医学科 解剖学講座/微細形態学
 Division of Histology and Cell Biology, Department of Anatomy

教授:
  黒田 優
准教授:
  船戸 弘正
講師:
  小田 哲子
■ 概要
体重制御・睡眠・情動行動に関わる神経回路の研究
体重制御、睡眠覚醒行動および情動行動は個体の生命維持に不可欠な行動である。いずれも一見単純な行動に見えるが、ストレス負荷、学習、絶食、睡眠遮断、加齢などの内的または外的要因によって大きく影響を受ける。このことの神経解剖学的基盤は、視床下部-脳幹を中心に大脳から脊髄、さらには末梢組織を含めた複雑な階層的ネットワークであると考えられているが、詳細は不明である。
私たちはモデル動物として主にマウスを用い、野生型C57BL/6に加え、オレキシンなどの神経ペプチド遺伝子を改変したマウス、様々な遺伝子にCre遺伝子を導入したマウスやCas9遺伝子を導入したマウスと、アデノ随伴ウイルスによる遺伝子導入の組み合わせにより、検討を行っている。オレキシンはナルコレプシーの病態形成の中心であるなど、睡眠覚醒行動に大変重要であるだけでなく、摂食行動、体重制御および報酬行動にも深く関与していることが分かっている。
睡眠異常は、気分障害などの病態でも認められるが、なぜ気分障害で睡眠障害を生じるのかは不明である。睡眠に関わる回路に焦点を当てて、ストレス等の環境因子によってどのような変化を生じるのかを、形態学的手法を中心としながら、動物行動学、分子生物学および薬理学の手法も組み合わせて検討している。体重制御に関しては、オレキシン2型受容体を介したシグナルが体重制御に関わっていることから、これらに関わる神経回路の同定を目指している。また、広義の環境因子が個体行動へ与える影響を検討するためヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)ファミリー分子の発現についても、詳細な組織学的検討を重ねている。
男女で異なる脳の神経解剖学的特徴は行動の性差として表出する。また、多くの行動や生理機能は摂食に依存して大きく変化する。網羅的行動解析、形態学的解析を用いて、高脂肪食給餌が雌雄個体の脳機能に与える性特異的な影響とその分子基盤について研究を行っている。
体重制御や睡眠・情動行動に関わる一領域に内側視索前野が挙げられる。内側視索前野はオレキシン神経が分布する視床下部外側野やドーパミン神経が分布する腹側被蓋野へ投射することはわかっているが、様々な生理機能や行動を制御する機構の詳細は不明である。これについて検討するため、これまで蓄積してきた組織学的なデータを基盤として遺伝子工学的な手法を用い、細胞レベル・細胞群レベルでの投射解析や機能解析を行っている。
鎮静化誘導に関わる神経基盤
泣いている乳児を抱いて歩くと、泣き止みおとなしくなることはよく知られている。同じような反応はライオンやネズミなど動物の仔でも見られる。乳児と仔マウスを用いた比較研究から、親に運ばれておとなしくなる時、乳児も仔マウスも同じ行動・生理変化を示すことが明らかになった。本研究では、このような幼若哺乳類の鎮静化に着目して、鎮静化が起こる脳内メカニズムや効率よく鎮静化を誘導する刺激セットを探索し、発達の理解促進や育児支援デバイス開発を目指す。
前頭前皮質におけるムスカリン受容体分布の解析
ラット前頭前皮質におけるムスカリン受容体M1の分布を詳細に解析している。その結果、興奮性の錐体細胞と抑制性の神経細胞の両方の細胞グループにおいて、ほとんどの細胞がM1受容体を有するものの、その量や細胞内局在パターンは細胞グループ間で大きく異なっていることが明らかとなった。このM1受容体の細胞内分布の違いは、前頭前皮質で処理される高次機能におけるアセチルコリン作動性調節システムの基礎をなすものであると考えられる。
■ Keywords
体重、睡眠覚醒、オレキシン、視床下部、報酬系、性差、環境、発達、鎮静、体性感覚、前頭前皮質、ムスカリン受容体
■ 当該年度の研究費受入状況
1.  JSTさきがけ
 研究課題:次世代型子育て支援:乳児鎮静化の神経基盤とアルゴリズム  (研究代表者:吉田さちね)
 研究補助金:15515500円  (代表)
2.  文部科学省科学研究費補助金 若手研究(B)  (研究課題番号:15K18364)
 研究課題:多様な生得的行動を制御する神経領域:内側視索前野の機能解剖学  (研究代表者:恒岡洋右)
 研究補助金:1820000円  (代表)
3.  文部科学省科学研究費補助金 基盤研究(C)  (研究課題番号:15K08160)
 研究課題:遺伝薬理学を用いた前頭前皮質へのコリン作動性神経入力の解明  (研究代表者:小田哲子)
 研究補助金:2470000円  (代表)
4.  文科省科学研究費補助金 基盤研究(C)  (研究課題番号:15K08160)
 研究課題:遺伝薬理学を用いた前頭前皮質へのコリン作動性神経入力の解明  (研究分担者:船戸弘正)
 研究補助金:400000円  (分担)
5.  文科省科学研究費補助金 基盤研究(C)  (研究課題番号:15K08160)
 研究課題:遺伝薬理学を用いた前頭前皮質へのコリン作動性神経入力の解明  (研究分担者:恒岡洋右)
 研究補助金:200000円  (分担)
■ 当該年度研究業績数一覧表
研究者名 刊行論文 著書 その他 学会発表 その他
発表
和文英文 和文英文 国内国際
















黒田 優   教授
医学博士
    1          
 6
(1)
 
 1
 
 
船戸 弘正   准教授
博士(医学)
 1   2    1      
 9
(1)
 1
 
 
 
小田 哲子   講師
博士(医学)
    1          1
 6
(1)
 
 1
 
 
堤(吉田) さちね   助教
博士(神経科学)
 1 1  1          2
 3
(1)
 
 
 
 
恒岡 洋右   助教
博士(理学)
 1  1 1          2
(1)
 5
 
 1
 
 
 3 1  0 1  0  5
(1)
 1
(0)
 0
(0)
(  ):発表数中の特別講演、招請講演、宿題報告、会長講演、基調講演、受賞講演、教育講演(セミナー、レクチャーを含む)、シンポジウム、パネル(ラウンドテーブル)ディスカッション、ワークショップ、公開講座、講習会
■ 刊行論文
原著
1. Kanda T,Tsujino N, Kuramoto E,Koyama Y,Susaki EA,Chikahisa S,Funato H:  Sleep as a biological problem: an overview of frontiers in sleep research.  Journal of Physiological Sciences  66 :1 -13 , 2016
2. Takase K, Tsuneoka Y , Oda S , Kuroda M , Funato H:  High-fat diet feeding alters olfactory-, social- and reward-related behaviors of mice independent of obesity.  Obesity  24 :886 -894 , 2016
3. Tsuneoka Y, Tokita K, Yoshihara C, Amano T, Esposito G, Huang AJ, Yu LMY, Odaka Y, Shinozuka K, McHugh TJ, Kuroda KO:  Distinct preoptic-BST nuclei dissociate paternal and infanticidal behavior in mice.  The EMBO journal  34 :2652 -2670 , 2015
総説及び解説
1. 船戸弘正:  眠気の正体を求めて
―フォワード・ジェネティクスによる睡眠覚醒制御機構の解明―.  実験医学  33 (13) :2057 -2062 , 2015
2. 吉田さちね 、黒田公美:  親に運ばれるときに子が示す協調的反応「輸送反応」の意義と神経機構.  心身医学  55 (5) :958 -966 , 2015
3. 恒岡洋右:  マウス内側視索前野の養育行動における役割.  東邦医学会雑誌  62 (2) :117 -119 , 2015
4. 吉田さちね:  親に運ばれる時に起こるこどもの鎮静化-乳児と仔マウスを用いた比較研究-.  東邦医学会雑誌  62 (2) :120 -123 , 2015
5. Esposito G, Setoh P, Yoshida S, Kuroda KO:  The calming effect of maternal carrying in different mammalian species.  Frontiers in Psychology  6 (445) :1 -6 , 2015
■ 著書
1. Funato H:  Orexin and Metabolism.  Orexin and Sleep: Molecular, Functional and Clinical Aspects  363-380.  Springer,  Germany, 2015
■ 学会発表
国内学会
1. ◎吉田さちね、大西竜子、恒岡洋右、小田哲子、船戸弘正、黒田優、黒田公美: 母子分離ストレスによる仔マウス輸送反応の減弱.  第121回日本解剖学会総会・全国学術集会,  郡山,  2016/03
2. ◎小田哲子、船戸弘正、赤羽悟美、伊藤雅方、恒岡洋右、吉田さちね、黒田 優: 前頭前皮質の興奮性および抑制性細胞におけるムスカリン受容体M1の局在分布の比較.  第121回日本解剖学会総会・全国学術集会,  郡山,  2016/03
3. ◎浅野冬樹、Mohammad Sarowar Hossain、藤山知之、三好千香、佐藤牧人、一久 綾、菅野里美、堀田範子、柿崎美代、三浦郁生、金田秀貴、鈴木智広、若菜茂晴、船戸弘正、柳沢正史: ランダム点突然変異マウスの肥満スクリーニングによるSim 1遺伝子変異の同定.  第121回日本解剖学会総会・全国学術集会,  郡山,  2016/03
4. ◎恒岡洋右、吉田さちね、小田哲子、黒田 優、船戸弘正: 生得的社会行動を制御する内側視索前野の機能解剖学的解析.  第121回日本解剖学会総会・全国学術集会,  郡山,  2016/03
5. ◎伊藤雅方, 小田哲子: 脂質転移タンパク質の臓器間ネットワークを介した炎症に対する影響の解明.  第147回東邦医学会例会,  東京、日本,  2016/02
6. ◎鹿糠実香, 船戸弘正, 柳沢正史, 林悠: 幼児マウスの大脳活動における母子間相互作用の効果とその神経基盤.  第40回日本睡眠学会定期学術集会,  宇都宮,  2015/07
7. ◎Hossain MS、Asano F、Fujiyama T、Miyoshi C、Sato M、Ikkyu A、Kannno S、Hotta N、Kakizaki M、Miura I、Kaneda H、Suzuki T、Wakana S、Funato H、Yanagisawa M: Identification of Mc4r mutation through obesity screening of ENU-mutagenized mice.  121th Annual Meeting of The Japanese Association of Anatomists,  Koriyama,  2016/03
8. ◎Ito M, Tomida T, Seki Y, Sugimoto Y, Oda S, Kuroda M, Adachi-Akahane S: Role of Steroidogenic acute regulatory protein-related lipid transfer domain containing 10 (STARD10) in lipid droplet formation.  The 93rd Annual Meeting of the Physiological Society of Japan,  札幌,  2016/03
9. ◎Yoshida S, Ohnishi R, Tsuneoka Y, Oda S, Funato H, Kuroda M, Kuroda K: Developmental changes of Transport Response after maternal separation
in mouse pups.  The 93rd Annual Meeting of the Physiological Society of Japan,  Sapporo,  2016/03
10. ◎Asahina Y, Nishi E, Fujiwara H, Satoh R, Yasoshima Y, Y Tsuneoka, Miyamoto T: Neural circuit contributing to control mechanism of body weight-dependent sucrose preference.  The 38th annual meeting of the Japan Neuroscience Society,  Kobe,  2015/07
11. ◎Amano T, Yoshihara C, Shindo S, Tsuneoka Y, Ito K, Minami M, Kuroda KO: The effect of gonadal hormone on inhibitory synaptic transmission in the posterior bed nucleus of the stria terminalis.  The 38th annual meeting of the Japan Neuroscience Society,  Kobe,  2015/07
12. ◎Tsuneoka Y, Yoshida S,Oda S, Kuroda M, Funato H: Functional neuroanatomy of the medial preoptic area: a study on its functional and anatomical heterogeneity.  The 38th annual meeting of the Japan Neuroscience Society,  Kobe,  2015/07
13. ◎藤山知之, 船戸弘正, 三好千香, 佐藤牧人, 水野聖哉, 上田壮志, 高橋智, 村本玄紀, 一久綾, 堀田範子, 柿崎美代, 管野里美, 石川有紀子, 浅野冬樹, 本多隆利, 鈴木智広, 若菜茂晴, 柳沢正史: Identification and recapitulation of a single nucleotide substitution specific to the Dreamless mutant mouse pedigree by linkage analysis, whole exome sequencing and CRISPR.  The 38th annual meeting of the Japan Neuroscience Society,  Kobe,  2015/07
国際学会
1. ◎Funato H, Takase K, Oda S, Tsuneoka Y, Kuroda M: High-fat diet feeding alters social behaviors and sensorimotor system of mice independent of obesity.  2016 Keystone Symposia Conference "Diabetes: New Insights into Molecular Mechanisms and Therapeutic Strategies",  Kyoto,  2015/10
  :Corresponding Author
  :本学研究者