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光と食物に誘発される昼夜リズムを差分的に救出する
Patrick M Fuller1, Jun Lu, Clifford B Saper
1Department of Neurology, Division of Sleep Medicine, and Program in Neuroscience, Beth Israel Deaconess Medical Center, Harvard Medical School, Boston, MA 02215, USA.
Science (New York, N.Y.)
|May 24, 2008
まとめ
Bmal1遺伝子が欠けているマウスを研究して,食物と光が昼夜リズムにどのように影響するのかを理解した. 背中中部下垂体には,Bmal1ベースの振動器が含まれており,食物の引き寄せに不可欠であることが判明しました.
科学分野:
- クロノバイオロジー クロノバイオロジー
- 神経科学は神経科学である.
- 分子生物学は分子生物学である.
背景:
- シルカディアンリズムは,通常,光と闇のサイクルによって同期されます.
- しかし,食料の利用可能性は,生物学的リズムを誘導する光のヒントを覆すことができます.
- 食物誘導の分子基礎は,まだ完全に理解されていない.
研究 の 目的:
- 食物と光による昼夜リズム誘導を媒介するBmal1遺伝子の役割を調査する.
- 食物に誘発されるリズムに関与する特定の脳領域を特定する.
主な方法:
- 遺伝子組み換えマウスを利用し,Bmal1の時計遺伝子をターゲットに破壊した.
- 特定の下垂体核 (上垂体核と背中垂体) のBmal1発現を回復するために,ウイルスベクトル配送を採用しました.
- 昼夜リズムと,光と闇のサイクルとスケジュールされた給餌に対する誘導反応を評価した.
主要な成果:
- 機能的なBmal1が欠けていたマウスは,昼夜リズムが乱れていることを示した.
- Bmal1をSuprachiasmatic Nucleusに復元すると,光に誘発されるリズムが復元されるが,食べ物に誘発されるリズムは復元されない.
- 特に背中中垂体におけるBmal1の回復は,光の吸収を回復せずに食物吸収を可能にしました.
結論:
- 背中側視床下部には,Bmal1に依存する振動器があり,それは食物供給への昼間的誘導に不可欠である.
- 異なる下垂体領域は,異なる環境のシグナル (光対食物) によって誘導を媒介する.
- Bmal1は,環境信号を統合し,日中時計を調節する上で,地域特有の重要な役割を果たしています.
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