研究題目
- 所属部署
- 精神行動医学研究分野 睡眠プロジェクト
- 申請年度
- 2023年度
- キーワード
- セロトニン神経 脳血流 アストロサイト 脳代謝 神経血管連関
- 研究結果の概要
- 縫線核のセロトニン神経は、脳の広域へ投射して覚醒やエネルギー代謝を促進するが、エネルギー源となる酸素やグルコースを供給する脳血流を調節する詳細なメカニズムは未解明であった。本研究では、マウスを用いた光遺伝学的手法により、セロトニン神経が大脳皮質において神経血管連関（NVC）を介した血流調節を行うことを明らかにした。まずセロトニン神経を選択的に光活性化させたところ、マウスの皮質血流は一時的な増加の後に低下する二相性の応答を示した。さらなる解析の結果、セロトニン神経は皮質の興奮性神経とグリアの一種であるアストロサイトを活性化させてNVCによる血流増加を誘導する一方、血管平滑筋のセロトニン1B受容体に直接作用して強い血管収縮を引き起こすことが判明した。最終的にはこの直接的な血管収縮作用が血流増加作用を上回るため、セロトニン神経は皮質血流を主に低下させる働きを持つことが明らかとなった。本研究成果は、気分障害や睡眠障害といったセロトニン神経が関連する精神疾患の背後に、脳血流やNVCの調節障害が存在する可能性を示唆し、これらの疾患の新たな診断・治療法開発の礎となることが期待される。
- 公表論文
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Serotonergic regulation of cortical neurovascular coupling and hemodynamics upon awakening from sleep in mice, Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism, 2024, 44(9) 1591-1607.
