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論文 |
論文
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杉山, 和久
概要:
Primary open-angle glaucoma (POAG), including normal-tension glaucoma (NTG), is reported by the Tajimi Study to afflict
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3.9% of the total population, and this represents about 80% of all total glaucoma cases which, in total, afflict 5.0% of the population. We tried to analyze the clinical problems relating to POAG by looking at the pathogenesis, intraocular pressure (IOP), therapy, neuroprotection and surgery of the disease. To elucidate the pathogenesis of glaucoma progression, we measured retinal nerve fiber layer defect (RNFLD) angles', and divided the NTG cases into 2 groups, enlarged RNFLD and stable RNFLD. Disc hemorrhages were found to be significantly more frequent in the enlarged group than in the stable group. RNFLD was enlarged in the direction of disc hemorrhage in over 80% of the eyes. In the majority of the eyes of the enlarged group, the enlargement of RNFLD was toward the fovea. The enlargement of RNFLD in NTG was closely associated with disc hemorrhage and the deterioration of the visual field. We developed a simultaneous structure and function evaluation technique combining spectral-domain (SD) optical coherence tomography (OCT) and fundus-oriented perimeters for the detection of visual field abnormalities in the RNFLD area. We superimposed the ganglion cell complex map obtained by SD-OCT on the fundus-oriented perimeter image. We observed very early or preperimetric normal pressure glaucoma as well as disc hemorrhage adjacent to the borders of the RNFLD. The borderline of the RNFLD seemed to be the thinnest RNFL and had the lowest retinal sensitivity (Active site for RNFLD progression). To clarify the role of the circadian clock genes in the generation of a 24-hour IOP rhythm, we used the microneedle method to measure the IOP at eight time points daily, both in wild type mice and Cry-deficient (Cry 1-/-Cry 2-/-) mice. In the wild-type mice living in light-dark conditions, the pressure measured in the light phase was significantly lower than in the dark phase. This biphasic daily rhythm was maintained under dark-dark conditions. In contrast, the Cry-deficient mice did not show significant circadian changes in their IOP, regardless of the environmental light conditions. These findings demonstrate that clock genes are essential for the generation of the circadian rhythm of IOP. We evaluated the relationship between the genetic polymorphisms of the adrenergic receptor (ADR) and the diurnal IOP in untreated NTG patients. For Del 301-303 in α2B-ADR, De1322-325 in α2C-ADR, and S 49G (A/G) in βl-ADR, the major homozygotes and minor carriers had parallel diurnal IOP curves, but significantly different diurnal IOP levels. Polymorphisms of the ADR gene may predict the diurnal IOP level of patients with NTG. Looking toward the future, tailor-made medicine in glaucoma therapy, we evaluated the relationship between the polymorphisms of the prostaglandin F2α, receptor (FP receptor) gene and the effectiveness of topical latanoprost treatment in 100 normal volunteers. One SNP(rs3753380) was located in the promoter region of the FP receptor gene and was significantly correlated with % IOP reduction.
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高畑, 佳史 ; Takahata, Yoshifumi
概要:
金沢大学理工研究域自然システム学系<br />時計遺伝子Periodの転写制御に関する新たなフィードバック機構について探索を行った。その結果、Period2と相互作用する新規転写因子を発見し、この新規転写因子はE-boxを介したBmal1/
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Clockによる転写活性化を抑制することを明らかにした。さらに、この新規転写因子はPeriod2タンパク質の核内移行を促進させることや、Casein kinase Iにより導かれる分解を抑制する事を明らかにした。これらの結果から、今回同定した新規転写因子はPer2との結合を介して新たな転写制御機構に関与する事が推察される。<br />We investigated a novel function of transcriptional feedback loop relevant to a mammalian clock gene, Period. Here, we report that a new transcription factor was identified as physically binding with Per2, and the transcription factor inhibited E-box regulated transcriptional activity by Bmal1/Clock. Further, we found that the transcription factor accelerated nuclear translocation of Per2, in addition inhibited Per2 degradation induced by casein kinase I. Accordingly, the transcription factor could play a role as a novel function of transcriptional regulation through the direct interaction with Per2.<br />研究課題/領域番号:24810009, 研究期間(年度):2012-08-31 – 2014-03-31
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宝田, 剛志 ; Takarada, Takeshi
概要:
金沢大学医薬保健研究域薬学系<br />グリア病である神経障害性疼痛は、精神的ストレスや精神疾患との関連性が臨床上指摘されている（うつを伴う慢性痛、統合失調症や自閉スペクトラム症での痛覚鈍麻など）。しかし、この「精神と疼痛(痛み)」の関連性
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（連関）の分子基盤は未解明である。我々の解析結果より、睡眠障害等の精神疾患との関連性が深い体内時計システムが破綻したマウスでは、行動・疼痛機能の異常とともに、脳・脊髄組織でのアストロサイトでの異常活性化が認められる。これにより、血管周囲に存在するアストロサイト-ペリサイトアセンブリが異常をきたす可能性を提唱した。つまり、BBB恒常性は体内時計システムによるグリアネットワークの上に成り立つことを示唆するものである。<br />研究課題/領域番号:26117507, 研究期間(年度):2014-04-01 – 2016-03-31
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程, 肇 ; Tei, Hajime
概要:
金沢大学理工学域自然システム学系<br />SCN由来細胞内mRNAレベルが示す振動性及び動的反応性をトランスクリプトーム解析により包括的に解析した。明期性の振動を示す二つのクラスターに含まれる遺伝子のプロモータ構造にはCRE及びE box
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が高い頻度で存在した。この結果は明期性の振動の維持と迅速な位相シフトにはこの二つのシスエレメントが機能していることを示す。さらに、リズムのロバストネスに寄与する新たな暗期性の転写フィードバックループを予測した。実際このループに含まれる2つの遺伝子の変異体を用いた行動解析を行ったところ、行動リズム異常という表現型が得られた。次に位相後退時に特異的に誘導される遺伝子群の中でSNARE複合体に含まれる-因子を支配するSnap25に着目した。この遺伝子の変異体について調べたところ、細胞の振動体間同調異常に起因すると考えられる行動リズムの異常を示した。さらに哺乳類概日時計中枢細胞におけるリズムのロバストネスに寄与する新たな暗期性の転写フィードバックループと、細胞間同調に関する経路を含む概日転写リズム形成のネットワークをそれぞれモデル化した。現在このモデルに含まれる、それぞれの細胞内パラメータ(mRNA、タンパク質濃度、それぞれの合成及び分解速度)を測定して用いた詳細なシミュレーションを実施した。そして、予測された概日リズム形成の中心的役割を担う遺伝子の機能欠損型変異体を作製した。これらの変異体について、電気生理学的解析や行動などの生理学的解析を行い、実際に暗期転写フィードバックに必要な新たな経路を見出した。<br />研究課題/領域番号:20016030, 研究期間(年度):2008 – 2009
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杉山, 和久 ; Sugiyama, Kazuhisa
概要:
眼圧は、緑内障の最も大きなリスクファクターとされており、日内変動をすることが知られている。眼圧日内変動には交感神経系の関与が指摘されていること、交感神経β受容体が房水産生に関与することから、βアドレナリン受容体遺伝子のノックアウトにより眼圧
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の日内変動が消失するかどうかを検討した。Β1、β2アドレナリン受容体遺伝子ダブルノックアウトマウスの眼圧には、正常マウスと同様の有意な眼圧日内変動が見られた。このことから、眼圧の日内変動はβ1、β2 アドレナリン受容体を介さずに生じているか、あるいはノックアウトにより交感神経の他の受容体が代償している可能性が示唆された。<br />研究課題/領域番号:19592009, 研究期間(年度):2007-2008<br />出典：「時計遺伝子と眼圧の中枢性制御機構の解明」研究成果報告書 課題番号19592009（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-19592009/19592009seika/)を加工して作成
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安藤, 仁 ; Ando, Hitoshi
概要:
金沢大学医薬保健研究域医学系<br />体内時計は糖・脂質代謝など様々な生理機能の恒常性維持に重要な役割を果たしていることが、臓器特異的時計遺伝子欠損マウスの解析などにより示唆されている。しかし、正常に機能する体内時計が障害された場合の影響
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、特に肝や脂肪組織などの末梢時計障害の影響は、十分に解明されていない。本研究では、正常マウスを用い、照明条件あるいは給餌時刻を変更することにより、全身性および末梢特異的体内時計障害モデルをそれぞれ開発した。両モデルとも摂餌量は低下するにもかかわらず体重への影響は認めず、前者では耐糖能の悪化も認めた。このことより、中枢時計と末梢時計はどちらも代謝の調節に重要な役割を果たしていることが示された。<br />The results of studies using tissue-specific clock gene knock out mice etc. suggest that circadian clocks play a significant role in maintaining homeostasis of various physiological functions including glucose and lipid metabolisms. However, it remains to be seen what happens if circadian clocks (in particular, peripheral clocks) are disrupted in bodies with innately intact clocks. In this study, we've developed the models of systemic and peripheral tissues-specific disruption of circadian clocks by changing the light/dark cycle or feeding time, respectively, using normal mice. Consequently, decreased food intake without change in body weight was found in both the models, and impaired glucose tolerance was seen in the systemic model. These results suggest that both central and peripheral clocks play an important role in regulating metabolisms.<br />研究課題/領域番号:15K08594, 研究期間(年度):2015-04-01 - 2018-03-31
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安藤, 仁 ; Ando, Hitoshi
概要:
金沢大学医薬保健研究域医学系 / 自治医科大学<br />肝や脂肪組織などの末梢組織における体内時計（末梢時計）の障害は、2型糖尿病を初めとする生活習慣病の一因であることが示唆されている。そこで、末梢時計を標的とした生活習慣病の予防・治療法
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を開発するために、末梢時計の制御が可能な薬物をマウスモデルを用いて探索し、2型糖尿病治療薬であるエキセナチドには摂餌刺激よりも強力な末梢時計制御作用があることを見出した。また、空腹時血糖の日内リズムは直接的には肝の体内時計により制御されていることを明らかにし、糖代謝制御機構における末梢時計の関与を明確にした。<br />Recent studies have indicated that disrupted circadian clocks in peripheral tissues (peripheral clocks) are associated with the pathophysiology of lifestyle-related metabolic diseases including type 2 diabetes. To develop a strategy targeting peripheral clocks for treatment/prevention of metabolic diseases, whether exenatide could affect the rhythms of peripheral clocks was investigated in mice, and we found that exenatide modulates peripheral clocks more strongly than feeding. In addition, we evaluated the impact of peripheral clock in the liver and revealed that hepatic clock directly regulates the daily fasting blood glucose rhythm.<br />研究課題/領域番号:24590666, 研究期間(年度):2012-04-01 - 2015-03-31
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論文
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安藤, 仁 ; Ando, Hitoshi
概要:
末梢体内時計の生理的意義と制御機構を解明するために、肥満2型糖尿病モデルであるob/obマウスの体内時計を解析した。ob/obマウスの体内時計障害は、(1)中枢時計には認められず、末梢組織特異的に認められ、(2)代謝異常が出現する以前の3週
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齢時より存在し、(3)レプチンの短期間投与により改善した。したがって、末梢時計障害は代謝異常の結果としては生じていないこと、末梢時計の制御にはレプチンシグナルが重要であることが明らかとなった。<br />To elucidate the physiological significance and controlling mechanism of peripheral clocks, the biological clocks in obese diabetic ob/ob mice were studied. The impairment of circadian clocks in ob/ob mice was (1) found in the peripheral tissues, but not in the suprachiasmatic nucleus (central clock), (2) detectable before the development of metabolic abnormalities, and (3) improved by short-term treatment with leptin. These results suggest that the impairment of peripheral clocks is not a result of metabolic derangement and that leptin signaling is important for maintaining the peripheral clock functions.
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程, 肇 ; Tei, Hajime
概要:
金沢大学理工研究域生命理工学系<br />一般にmRNA のポリA 鎖長は不均一な分布をもち、その長さを簡便にかつ厳密に決定できる方法は現在ない。そこで従来のAnchored RT-PCR 法を改良して、PACHINCO (Poly(A)
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Capture by Hairpin Chimeric Oligonucleotide)-RT-PCR 法を構築した。この方法は遺伝子特異的5’PCR プライマーをゲノム全遺伝子のmRNA 3’UTR に対応させるだけで、全mRNA ポリA 鎖長をハイスループットに決定できる。実際、全自動型DNA 分析用マイクロチップ電気泳動装置を用いて、Per1 mRNA のポリA 鎖伸長を確認することができた。<br />In general, the length of poly (A) in eukaryotic mRNA shows a wide distribution, and at present, there is no precise and simple method to determine it. A novel method for its determination was developed with the improvement of conventional anchored RT-PCR, and designated as PACHINCO (Poly (A) Capture by Hairpin Chimeric Oligonucleotide)-RT-PCR. The new method can be applied for the comprehensive determination of poly (A) in whole cellular mRNAs with simply replacing 5' primers used for PACHINCO-RT-PR with sequences involved in the corresponding 3'UTRs of mRNA. Indeed, the method was optimized for an automatic microchip DNA electrophoresis apparatus, and the elongation of poly (A) of Per1 mRNA was identified using this system.<br />研究課題/領域番号:25640100, 研究期間(年度):2013-04-01 - 2015-03-31
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程, 肇 ; Tei, Hajime
概要:
mRNAのポリA鎖長を決定する、PACHINCO(Poly(A) Capture by Hairpin ChimericOligonucleotide)-RT-PCR法を構築した。本年度は本方法を全自動型DNA分析用マイクロチップ電気泳動装
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置(Shimadzu社)に適用するための条件の最適化を実施した。その結果、poly(A-T)鎖を効率的に検出する泳動条件を決定し、さらに、自動電気泳動装置からの出力データを用いたpoly(A)鎖長分布解析プログラムを開発した。<br />We have developed a novel method to determine the length of poly(A) in eukaryotic mRNA, and designated as PACHINCO(Poly(A) Capture by Hairpin Chimeric Oligonucleotide)-RT-PCR. In this year, we optimized the application of the method to an automated microchip electrophoresis system(MultiNA, SHIMADZU), including the development of the distribution analysis algorithm of a variety of poly(A) length.<br />研究課題/領域番号:23651184, 研究期間(年度):2011
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