岡山大学がショウジョウバエの脳内時計細胞を解明、約240個の神経細胞とネットワークの全容が明らかに

2025.01.08

PR TIMES より

記事の要約

• 岡山大学がショウジョウバエの脳内時計細胞数を解明
• 時計細胞の神経ネットワークの全容を国際共同研究で解明
• Nature Communicationsに研究成果が掲載

脳内時計の神経細胞ネットワークに関する画期的発見

岡山大学は国際共同研究により、キイロショウジョウバエの脳における体内時計を構成する神経細胞の数が約240個であることを2024年12月5日に発表した。この研究成果は英国科学誌Nature Communicationsに掲載され、時計細胞の詳細な位置と機能の理解に大きく貢献している。

国立大学法人岡山大学の学術研究院環境生命自然科学学域の吉井大志教授と福田あゆみ大学院生は、ドイツ・ヴュルツブルク大学とアメリカ・ネバダ大学リノ校との共同研究によって、時計細胞のシナプス結合を通じた神経細胞間の連携を完全に解明することに成功した。神経細胞数の少ないキイロショウジョウバエを研究対象としたことで、体内時計の神経科学において重要な進展をもたらした。

本研究によって、約24時間のリズムを生み出す体内時計の中枢が脳に存在することが実証され、その神経回路の全容が明らかになった。研究成果の応用により、より複雑な脳を持つ動物での研究進展が期待され、体内時計の理解に向けた新たな時代の幕開けとなる可能性が高い。

体内時計研究の詳細データ

シナプス結合について

シナプス結合とは、神経細胞間で情報を伝達する特殊な接合部位のことを指しており、主な特徴として以下のような点が挙げられる。

• 神経細胞間の情報伝達を担う重要な構造
• 電気的・化学的信号の伝達を可能にする
• 脳の機能や行動制御に必須の役割を果たす

キイロショウジョウバエの研究において、シナプス結合の解明は体内時計の神経回路を理解する上で重要な意味を持つ。時計細胞間のシナプス結合パターンを明らかにすることで、約24時間周期のリズムがどのように生み出され、制御されているのかを解明することが可能になった。

ショウジョウバエの脳内時計研究に関する考察

キイロショウジョウバエの脳内時計細胞の発見は、生物学における体内時計研究の新たな展開を示している。神経細胞数が比較的少ないショウジョウバエを研究対象としたことで、複雑な神経回路の全容を解明することが可能となり、より高等な生物の体内時計メカニズム解明への道筋が見えてきた。

今後の課題として、この研究成果をヒトを含む哺乳類の体内時計研究にどのように応用していくかが重要となる。シナプス結合の解析手法を発展させることで、より複雑な神経回路を持つ生物の体内時計メカニズムの解明に向けた研究が加速する可能性が高い。

体内時計研究の進展により、時差ぼけや睡眠障害などの生体リズム関連疾患の治療法開発にも新たな可能性が広がる。ショウジョウバエでの発見を基盤として、より高次な生物での体内時計制御メカニズムの解明が期待される。

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