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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.  文部科学省科学研究費補助金(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:10862000円  (代表)
2.  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:1040000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  (研究分担者:船戸弘正)
 研究補助金:300000円  (分担)
4.  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  (研究分担者:恒岡洋右)
 研究補助金:200000円  (分担)
その他
1.  内藤記念女性研究者研究助成金
 研究課題:マウスモデルを用いた母子相互作用中に起こる子の鎮痛の神経機構解明  (研究代表者:吉田さちね)
 研究補助金:2000000円  (代表)
■ 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
    1          
 3
 
 1
(1)
 
 
船戸 弘正   准教授
    2          3
(3)
 13
 
 
 
 
小田 哲子   講師
    1          
 3
 
 1
(1)
 
 
恒岡 洋右   講師
   1           2
 4
 
 
 
 
堤(吉田) さちね   助教
    1          2
 1
 
 
 
 
恒岡 洋右   助教
   1           2
 4
 
 
 
 
 0 2  0 0  0  9
(3)
 0
(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. Tsuneoka Y, Yoshida S, Takase K, Oda S, Kuroda M, Funato H:  Neurotransmitters and neuropeptides in gonadal steroid receptor-expressing cells in medial preoptic area subregions of the male mouse.  Scientific Reports  7 :9809 , 2017
2. Komiya H, Miyoshi C, Iwasaki K, Hotta-Hirashima N, Ikkyu A, Kanno S, Honda T, Gosho M, Hamada H, Satoh T, Fukamizu A, Funato H, Yanagisawa M:  Sleep/wakefulness behaviors in mice during pregnancy and pregnancy-associated hypertensive mice.  Sleep  41 :1 , 2018
■ 学会発表
国内学会
1. ◎吉田さちね, 山本夕香, 恒岡洋右, 小田哲子, 黒田優, 船戸弘正: マウスを用いた母子相互作用中に起こる仔の痛覚閾値上昇に関わる神経機構の解析.  第123回日本解剖学会総会・全国学術集会,  東京, 日本,  2018/03
2. ◎恒岡洋右: 多様な生得的行動を制御する内側視索前野の機能解剖学的研究.  第123回日本解剖学会大会,  東京,  2018/03
3. ◎恒岡洋右, 吉田さちね, 小田哲子, 黒田優, 船戸弘正: マウス内側視索前野における神経ペプチドmRNA発現と性的二型.  第123回日本解剖学会大会,  東京,  2018/03
4. ◎船戸弘正: 視索前野の性差とその発生.  第123回日本解剖学会総会・全国学術集会,  東京都武蔵野市,  2018/03
5. ◎小林 里帆,中根伸,中川寛之,冨田淳,船戸弘正,柳沢正史,粂和彦: 時計神経における新規睡眠関連遺伝子Sik3の機能.  2017年度生命科学系学会合同年次大会,  神戸市,  2017/12
6. ◎管野里美,三好千香,一久綾,堀田範子,柿崎美代,船戸弘正,柳沢正史: Sik3遺伝子変異マウスの肥満・高血糖・骨形成異常の検討.  2017年度生命科学系学会合同年次大会,  神戸市,  2017/12
7. ◎吉田さちね,大西竜子,恒岡洋右,山本夕香,小田哲子,黒田優,黒田公美,船戸弘正: 母子分離後の仔マウス輸送反応発現における帯状回コルチコトロピン放出ホルモン受容体シグナルの関与.  2017年度生命科学系学会合同年次大会,  神戸市,  2017/12
8. ◎本多隆利,藤山知之,三好千香,船戸弘正,柳沢正史: フォワード・ジェネティクスにより樹立された睡眠異常マウス家系の行動表現型における分子・神経回路基盤.  2017年度生命科学系学会合同年次大会,  神戸市,  2017/12
9. ◎船戸弘正: マウスを用いた睡眠のフォワード・ジェネティクス研究.  第24回日本時間生物学会学術大会,  京都市,  2017/10
10. ◎船戸弘正: 眠りの謎に挑む-睡眠科学の最前線.  第39回茨城医学会総会,  水戸市,  2017/10
11. ◎鹿糠実香, 高井央司, 柏木光昭, 森田美穂, 船戸弘正, 柳沢正史, 林悠: The neural basis of an infant mouse sleep-like state induced by maternal carrying.  第88回日本動物学会,  富山市,  2017/09
12. ◎Shion Ayukawa, Ayano Yoshida, Hiroko Eda-Fujiwara, Ryouhei Satoh, Aiko Watanabe, Rika Saito, Yousuke Tsuneoka, Takenori Miyamoto: Synaptic plasticity induced by androgen in the brain area related to extinction memory acquisition after conditioned taste aversion in mice.  第95回日本生理学会大会,  高松,  2018/03
13. 鮎川紫苑, 兵働美佳, 渡辺愛子, 鈴木惠雅, 棟朝亜理紗, 齋藤理佳, 藤原宏子, 佐藤亮平, 恒岡洋右, 宮本武典: Androgen-dependent synaptic plasticity in the brain area related to extinction memory acquisition after conditioned taste aversion in mice.  第40回神経科学会大会,  千葉,  2017/07
14. ◎Honda T, Fujiyama T, Miyoshi C, Funato H, Yanagisawa M: Neural Circuit and Molecular Basis of Behavioral Phenotypes in Mouse Pedigrees with Sleep Abnormalities Identified through Forward Genetics.  第40回日本神経科学大会,  千葉市,  2017/07
15. ◎Iwasaki K, Kakizaki M, Abe M, Sakimura K, Funato H, Yanagisawa M: Sleep/wakefulness behavior after ablation of central serotonergic neurons.  第40回日本神経科学大会,  千葉市,  2017/07
16. ◎Fujiyama T, Miyashita S, Tsuneoka Y, Nagaoka M, Kakizaki M, Kanno S, Ishikawa Y, Kawaguchi Y, Yanagawa Y, Magnuson M, Nabeshima Y, Yanagisawa M, Funato H, Hoshino M: Hypothalamic Ptf1a is required for sexual differentiation of the brain.  第40回日本神経科学大会,  千葉市,  2017/07
17. ◎Kume K, Nakane S, Nakagawa H, Kobayashi R, Tomita J, Funato H, Yanagisawa M: Analysis of Drosophila Sik3 gene, a homologue of mouse sleepy1.  第40回日本神経科学大会,  千葉市,  2017/07
18. ◎Liu Q, Wang Z, Ma J, Funato H, Yu Y, Yanagisawa M: A mechanistic link between sleep need and synaptic phosphoproteome.  第40回日本神経科学大会,  千葉市,  2017/07
19. ◎Takai O, Kanuka M, Kashiwagi M, Morita M, Funato H, Yanagisawa M, Hayashi Y: The neural basis of an infant mouse sleep-like state induced by maternal carrying.  第40回日本神経科学大会,  千葉市,  2017/07
国際学会
1. ◎Ito M, Tomida T, Mikami Y, Murakami S, Oda S, Kuroda M, Adachi-Akahane S: Steroidogenic acute regulatory protein-related lipid transfer domain containing 10 promotes lipid accumulation and lipid droplet formation in the liver of nonalcoholic steatohepatitis (NASH) model mouse.  10th Joint Seminar on Biomedical Sciences,  Tokyo, Japan,  2017/11
  :Corresponding Author
  :本学研究者