細胞の時刻を同調させるような食品成分の探索法を紹介する. ..


2003)。今回、VLSCNとDMSCNとの外部入力に対する応答の差異がどこに起因するのかを検討した。【方法】mPer2 promoterの制御下でluciferase遺伝子を発現するラットSCNの組織スライス培養を作製し、発光を経時的にモニターすることによって、概日リズムを捉えた。組織スライス培養にadenylate cyclaseを賦活化するforskolinを作用させ、概日リズムの変化を微量光測定装置およびCCDカメラを用いて検討した。一方でラット VLSCNとDMSCNの組織を個別にパンチアウトしたのちRNAを採取し、DNAマイクロアレイによって発現解析を行った。得られた結果から領域特異的に発現する受容体


酸化ストレス(H2O2)、概⽇時計の時刻を調整する作⽤のあるデキサメタゾン

体温リズムの模倣による時計遺伝子の応答
(A) 温度リズム下で5日間培養後のU2OS細胞およびヒトiPS細胞、マウス胚線維芽細胞(MEF)の時計遺伝子発現レベル。0~12時間が33℃、12~48時間が37℃の温度リズムで培養。ヒトiPS細胞でもの発現に概日様リズムがみられる。(B) 温度リズムで培養後の多能性評価。温度リズムで培養しても多能性に変化はみられない。
(Kaneko , (2020) より引用)

学習と記憶は、シナプスの再編を伴い、慢性ストレスにより損なわれる。しかし、ストレスホルモンであるグルココルチコイドの急性分泌は、樹状突起棘(スパイン)の形成を促進することで、マウスの学習を改善する。感覚運動錘体ニューロンで緑色蛍光タンパク質(GFP)を過剰発現しているマウスにおいて、回転棒(rotarod)上で運動協調を訓練させた後、Listonらは、in vivoイメージングを用い、グルココルチコイド分泌の正常な概日周期性の変動が、スパインの形成および維持を異なる機構で促進することを示した。グルココルチコイドの周期性変動は、概日時計と同調しており、活動期に1つのピーク、非活動期に1つのトラフを示した。グルココルチコイドのピーク時にrotarodで訓練されたマウスは、トラフの期間に訓練されたマウスと比較して、スパインの形成が増加していた。訓練直後にコルチコステロンを注入すると、両群でスパイン形成が増加した。これに対し、使用用量では血液脳関門を通過しない合成グルココルチコイドであるデキサメタゾンにより内因性グルココルチコイドの分泌を抑制すると、デキサメタゾン不在下ではグルココルチコイドのピークが生じたであろう期間に訓練された群で新しいスパインの形成が阻害された。グルココルチコイドのトラフが生じた期間にコルチコステロンを注入すると、新しく形成されたスパインが不安定化し、高用量グルココルチコイドを反復投与すると既存のスパインの消失が亢進され、いずれの処理でもrotarodの成績が損なわれた。コルチコステロンを大脳皮質に直接投与すると、急速なスパイン形成が誘導され、これは、転写阻害剤アクチノマイシンDの影響を受けなかったが、2型コルチコステロイド受容体[グルココルチコイド受容体(glucocorticoid receptor:GR)]拮抗薬ミフェプリストンにより阻害されことから、GRによる非転写的制御が示唆された。非処理マウスおよびアクチノマイシンDに曝露したマウスの大脳皮質において、スパイン形成は、アクチン安定化キナーゼLIMK1およびその基質コフィリンのリン酸化の増加と相関した。初代神経細胞培養におけるコルチコステロンにより誘導されるLIMK1またはコフィリンのリン酸化は、GRがノックダウンされると消失した。さらに、コルチコステロン誘導性のスパイン形成は、LIMK1–/–マウスで抑制された。対照的に、コルチコステロン投与後のスパイン消失は、遅延した累積的な過程であり、アクチノマイシンDによって阻害されたが、ミフェプリストンの影響は受けなかった。1型コルチコステロイド受容体[鉱質コルチコイド受容体(mineralocorticoid receptor:MR)]作動薬アルドステロンの直接投与は、スパイン剪定の速度を増加させ、これは、アクチノマイシンDと共に処理することで阻害された。基底および学習誘導性のスパイン剪定速度はいずれも、MR拮抗薬スピロノラクトンの投与により低下した。合わせると、この結果から、学習により誘導されるスパイン形成は、グルココルチコイドがピークになる期間中に、GRおよびキナーゼ依存性の機構により媒介されるのに対し、スパインの維持および記憶保持は、グルココルチコイドの存在量が低い期間を必要とし、別のMRおよび転写依存性の機構によって媒介される。

[PDF] 細胞老化における時計遺伝子の機能と病態学的意義 の解析

サーカディアンリズムは、Dexによる同調処理が完了した後、144時間 ..

[PDF] 時計遺伝子 PER2 の概日時計機能に関する研究