卵胞発育を制御するＫＮＤｙ （キャンディ） ニューロンのパルス発生メカニズム

• Project/Area Number: 14J04247
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Animal production science
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 池上 花奈 名古屋大学, 生命農学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000); Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: コンディショナルノックアウト / 弓状核キスペプチンニューロン / ギャップ結合 / 生殖機能制御 / 神経内分泌 / キスペプチンニューロン / 生殖機能 / 視床下部 / グリア細胞 / カルシウム測定

Outline of Annual Research Achievements

哺乳類における性腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)パルス発生メカニズムを解明することを最終目的とし、本年度は以 下3つの実験を遂行した。
1. 脳領域特異的 キスペプチン遺伝子(Kiss1)ノックアウトマウスの作製：所属研究室で同定した弓状核キスペプチンニューロン特異的なエンハンサー配列を用い、弓状核キ スペプチンニューロン特異的に Cre リコンビナーゼを発現するマウスを Kiss1-flox マウスと交配するこ とで弓状核特異的な Kiss1 ノックアウトマウスの作出を試みた。その結果、弓状核のみならず前腹側室周囲核においても Kiss1 がノックアウトされたマウスを得た。
2. 全身性Kiss1ノックアウトラットを用いた脳領域特異的キスペプチン遺伝子導入ラットの作製：全身性 Kiss1 ノックアウトラットを用い、成熟雌ラットの弓状核に Kiss1 遺伝子を搭載したアデノ随伴ウイルスを注入した結果、一 部の個体は膣開口を示した。アデノ随伴ウイルス誘導性のキスペプチンがGnRH/LH 分泌を促し、卵巣 からのエストロジェン分泌を促した結果、膣開口がおきたと考えられる。
3.初代培養系を用いた Kiss1-GFP 細胞の神経活動に対するギャップ結合の関与： 弓状核キスペプチンニューロンが周辺の細胞とギャップ結合を形成しているか否かを検証すること を目的とした。キスペプチンニューロンを含む初代培養系を用い、ギャップ結合を通過できる Neurobiotin tracer をマイクロインジェクションする実験を行った。その結果、弓状核キスペプチンニューロンとグリア細胞間にギャップ結合が形成されていることを明らかにした。
昨年度までの研究結果に本実験結果を追加し、論文を再々投稿した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Molecular and Epigenetic Mechanism Regulating Hypothalamic Kiss1 Gene Expression in Mammals. (2016)
  • Author(s): Uenoyama Y, Tomikawa J, Inoue N, Goto T, Minabe S, Ieda N, Nakamura S, Watanabe Y, Ikegami K, Matsuda F, Ohkura S, Maeda KI, Tsukamura H.
  • Journal Title: Neuroendocrinology Volume: 印刷中 Issue: 6 Pages: 640-649
  • DOI: 10.1159/000445207
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Neonatal kisspeptin is steroid-independently required for defeminisation and peripubertal kisspeptin-induced testosterone is required for masculinisation of the brain: A behavioural study using Kiss1 KO rats. (2016)
  • Author(s): Nakamura, S., Uenoyama, Y., Ikegami, K., Dai, M., Watanabe, Y., Takahashi, C., Hirabayashi, M., Tsukamura, H. and Maeda, K.-I.
  • Journal Title: J. Neuroendocrinol. Volume: 999 Issue: 10 Pages: 999-999
  • DOI: 10.1111/jne.12409
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Involvement of gap junctional communications between KNDy neurons and glial cells in synchronized discharges of KNDy neurons in mice (2017)
  • Author(s): Kana Ikegami, Nahoko Ieda, Shiori Minabe, Teppei Goto, Naoko Inoue, Kei-ichiro Maeda, Hiroko Tsukamura and Yoshihisa Uenoyama
  • Organizer: Kisspeptin 2017
  • Place of Presentation: アメリカ オーランド
  • Year and Date: 2017-03-30
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Cell-to-cell communication via gap junctions may play a role in gonadotropin-releasing hormone pulse generation (2016)
  • Author(s): Kana Ikegami, Nahoko Ieda, Shiori Minabe, Teppei Goto, Naoko Inoue, Kei-ichiro Maeda, Hiroko Tsukamura and Yoshihisa Uenoyama
  • Organizer: International Symposium on Pituitary Gland and Related (ISPGRS) 2016
  • Place of Presentation: アメリカ ハワイ
  • Year and Date: 2016-09-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Involvement of cell-to-cell communication via gap junctions in NKB-NK3R signaling-induced synchronous discharges of KNDy neurons (2015)
  • Author(s): K. Ikegami, S. Minabe, N. Ieda, T. Goto, S. Nakamura, K. Maeda, H. Tsukamura, Y. Uenoyama
  • Organizer: International conference on biology and pathology of reproduction in domestic animals 2015
  • Place of Presentation: Gdansk, Poland
  • Year and Date: 2015-09-27
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] コンディショナルKiss1KOマウスを用いたGnRHパルス発生機構の同定とKiss1可視化マウスin vitro系によるパルス発生分子メカニズムの解明 (2015)
  • Author(s): 池上花奈、美辺詩織、家田菜穂子、渡辺雄貴、後藤哲平、中村翔、井上直子、前多敬一郎，束村博子、上野山賀久
  • Organizer: 第108回日本繁殖生物学会大会
  • Place of Presentation: 宮崎
  • Year and Date: 2015-09-17
• [Presentation] Neurokinin B activates synchronized intracellular Ca2+ oscillations in KNDy neurons obtained from the hypothalamic arcuate nucleus of Kiss1-GFP transgenic mice. (2014)
  • Author(s): Kana Ikegami, Shiori Minabe, Nahoko Ieda, Teppei Goto, Hitomi Abe, Makoto Sanbo, Masumi Hirabayashi, Kei-ichiro Maeda, Hiroko Tsukamura & Yoshihisa Uenoyama
  • Organizer: World Congress of Reproductive Biology 2014
  • Place of Presentation: エジンバラ
  • Year and Date: 2014-09-02 – 2014-09-04
• [Presentation] NKB-NK3RシグナリングによるKNDyニューロンの神経活動同期メカニズム (2014)
  • Author(s): 池上花奈、美辺詩織、家田菜穂子、安部仁美、後藤哲平、前多敬一郎、束村博子、上野山賀久
  • Organizer: 第107回日本繁殖生物学会大会
  • Place of Presentation: 帯広
  • Year and Date: 2014-08-21 – 2014-08-24
• [Presentation] Cell-to-cell communication via gap junctions may play a role in controlling synchronized activities of KNDy neurons regulating pulsatile secretion of gonadotropin-releasing hormone (2014)
  • Author(s): Kana Ikegami, Shiori Minabe, Nahoko Ieda, Hitomi Abe, Teppei Goto, Kei-ichiro Maeda, Hiroko Tsukamura & Yoshihisa Uenoyama
  • Organizer: 8th International Congress of Neuroendocrinology 2014
  • Place of Presentation: シドニー
  • Year and Date: 2014-08-17 – 2014-08-20
• [Presentation] マウス初代培養系を用いたKNDyニューロンにおけるCa2+オシレーションの同期メカニズムの解明 (2014)
  • Author(s): 池上花奈
  • Organizer: 「脳と生殖」研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-06-10
• [Presentation] NKB-NK3RシグナリングによるKNDyニューロンの神経活動制御メカニズム (2014)
  • Author(s): 池上花奈、美辺詩織、家田菜穂子、安部仁美、後藤哲平、前多敬一郎、束村博子、上野山賀久
  • Organizer: 第11回GPCR研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-05-09 – 2014-05-10