性行動に関わるＧｎＲＨペプチドニューロンが中枢神経回路に及ぼす作用の生理学的研究

• Project/Area Number: 13J08601
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Animal physiology/Animal behavior
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 馬谷 千恵 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2015: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: GnRH / 視覚 / 神経修飾 / 神経生理学 / 神経ペプチド / 電気生理学

Outline of Annual Research Achievements

動物の知覚や行動は生殖状態に依存して柔軟に調節されるが、その機構には未解明の部分が多い。終神経GnRH（Gonadotropin Releasing Hormone：生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン）ニューロンは脊椎動物において生殖状態を感知し、性行動の動機付けを調節することが示唆されている一方、視覚中枢の視蓋に密に軸索を投射している。そのため、生殖状態が終神経GnRHニューロンを介して視蓋に伝わることで生殖状態と視覚情報が統合されるという仮説をたてた。そしてこの仮説を検証するため、視神経－視蓋神経細胞間における終神経GnRHニューロンの作用を解析する計画を立てた。本年度の成果として、GnRHによる視覚神経系の修飾作用の分子機構を明らかにした。具体的には、GnRHは視蓋神経細胞のうち、脳室周囲層に存在するSPV（stratum periventriculare）ニューロンに受容され、過分極を引き起こすCa依存性Kチャネルを開くことによりSPVニューロンの興奮性を低下させることを明らかにした。そして、このSPVニューロンの興奮性の低下により、視神経－視蓋神経細胞間の神経伝達が変化することが示唆された。以上の研究により、今まで不明であった、視覚神経系におけるGnRHによる神経修飾機構をイオンチャネルへの作用レベルまで詳細に明らかにした。本研究成果は、第38回日本神経科学学会やSociety for Neuroscienceにおいて発表するとともに、Journal of Neurophysiology誌に掲載された。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] GnRH suppresses excitability of visual processing neurons in the optic tectum. (2015)
  • Author(s): Chie Umatani, Ryosuke Misu, Shinya Oishi, Kazuhiko Yamaguchi, Hideki Abe, Yoshitaka Oka
  • Journal Title: Journal of Neurophysiology Volume: 114 Issue: 5 Pages: 2775-2784
  • DOI: 10.1152/jn.00710.2015
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Neuropeptide RFRP inhibits the pacemaker activity of terminal nerve GnRH neurons (2013)
  • Author(s): C Umatani, H Abe, Y Oka
  • Journal Title: Journal of Neurophysiology Volume: 109 Issue: 9 Pages: 2354-2363
  • DOI: 10.1152/jn.00712.2012
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel Middle-Type Kenyon Cells in the Honeybee Brain Revealed by Area-Preferential Gene Expression Analysis (2013)
  • Author(s): K Kaneko, T Ikeda, M Nagai, S Hori, C Umatani, H Tadano, A Ugajin, T Nakakoka, R K Paul, T Fujiyuki, Ki Shirai, T Kuniedal, Hideaki T, T Kubo
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 8 Issue: 8 Pages: e71732-e71732
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0071732
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Neuromodulation of retino-tectal neurotransmission via extrahypothalamic GnRH neurons (2015)
  • Author(s): Chie Umatani, Ryosuke Misu, Shinya Oishi, Hideki Abe, Yoshitaka Oka
  • Organizer: Neuroscience 2015
  • Place of Presentation: Chicago (USA)
  • Year and Date: 2015-10-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 魚類視覚神経回路における終神経GnRH系を介した神経修飾作用の解析 (2015)
  • Author(s): 馬谷 千恵, 三須 良介, 大石 真也, 阿部 秀樹, 岡 良隆
  • Organizer: 日本神経科学学会第38回大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場、神戸国際展示場（兵庫県・神戸）
  • Year and Date: 2015-07-28
• [Presentation] Neuromodulatory effects of terminal nerve GnRH neurons in the fish visual system (2014)
  • Author(s): Chie Umatani, Hideki Abe, Yoshitaka Oka
  • Organizer: International Congress of Neuroethology 2014
  • Place of Presentation: 札幌・日本
  • Year and Date: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [Presentation] 終神経GnRHニューロンが視覚神経回路に及ぼす作用の解析 (2013)
  • Author(s): 馬谷千恵・阿部秀樹・岡良隆
  • Organizer: 日本動物学会第84回大会
  • Place of Presentation: 岡山大学(岡山県)
  • Year and Date: 2013-09-26