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メス海馬は自分自身で性周期を作り、神経シナプスと記憶能力が周期変動する

Research Project

Project/Area Number 15J08755
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Neurophysiology / General neuroscience
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

加藤 麻紗実  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords神経内分泌 / 海馬 / 神経スパイン / エストラジオール / プロゲステロン / ジヒドロテストステロン / リン酸化酵素 / 記憶 / 性周期 / 神経シナプス
Outline of Annual Research Achievements

ラットの海馬は、女性ホルモンであるプロゲステロン(PROG)、エストラジオール(E2)や、男性ホルモンであるジヒドロテストステロン(DHT)を独自に合成することが明らかとなっている。本研究では、PROGやE2、DHTの急性的な効果による神経スパイン増加の分子メカニズムを解析した。具体的な信号系としては、スパイン形成に関わるアクチン脱重合を引き起こすcofilinを不活性化するリン酸化酵素(LIMK)と、スパインの形成に重要なアクチン重合を制御するcortactinを活性化するリン酸化酵素(ERK/MAPK)に注目した。さらに、性ホルモン受容体がスパイン密度増加に関与しているかどうかも調べた。 オスラットの生きた急性海馬スライスを作成し、PROG、E2、DHTを作用させた結果、全スパイン密度が増加した。さらに、リン酸化酵素(LIMK、ERK/MAPK)の阻害剤を性ホルモンと共に作用させた
ところ、スパインの増加が抑えられた。この結果から、性ホルモンによるスパイン密度の増加は、性ホルモンが下流にあるLIMKやERK/MAPKを活性化することで生じることがわかった。さらに、スパインを頭部直径で3つのサイズ(small-head、middle-head、large-head)に分類して解析した結果、PROGはsmallとmiddle、E2はsmall、DHTはmiddleとlargeをそれぞれ増加させた。この3分類の解析においても、LIMK、ERK/MAPKが関与していた。 次に、性ホルモンの古典的受容体(PR、ERα、AR)のアンタゴニストを性ホルモンと共に作用させると、PROG、E2、DHTによるスパイン密度の増加効果が抑えられた。これらの結果から、PROGはPR、E2はERα、DHTはARを介してスパイン密度を急性的に増加させることが明らかとなった。

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。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Rapid effects of estradiol on dendritic spines and synaptic plasticity in the male and female hippocampus2017

    • Author(s)
      Asami Kato, Gen Murakami, Yasushi Hojo, Shigeo Horie and Suguru Kawato
    • Journal Title

      Oxford University Press

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hippocampal spine change along the sleep-wake cycle: corticosterone and kinases2015

    • Author(s)
      Ikeda M, Hojo Y, Komatsuzaki Y, Okamoto M, Kato A, Takeda T and Kawato S
    • Journal Title

      J. Endocrinol

      Volume: 226 Issue: 2 Pages: M13-M27

    • DOI

      10.1530/joe-15-0078

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Estradiol Rapidly Modulates Spinogenesis in Hippocampal Dentate Gyrus: Involvement of Kinase Networks2015

    • Author(s)
      Hojo Y, Munetomo A, Mukai H, Ikeda M, Sato R, Hatanaka Y, Murakami G, Komatsuzaki Y, Kimoto T and Kawato S
    • Journal Title

      Hormones and Behavior

      Volume: 74 Pages: 149-156

    • DOI

      10.1016/j.yhbeh.2015.06.008

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 性ホルモンによる海馬神経シナプスの制御:オスとメスの性差2016

    • Author(s)
      加藤麻紗実、北條泰嗣、長谷川賢卓、畑中悠佑、川戸佳
    • Organizer
      第54回日本生物物理学年会
    • Place of Presentation
      茨城県 つくば市 つくば国際会議場
    • Year and Date
      2016-11-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Modulation of Memory -related Synapses by Hippocampus-syntheized Estrogen and Androgen2016

    • Author(s)
      加藤麻紗実、北條泰嗣、川戸佳
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神奈川県 横浜市 パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-07-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 海馬で合成される男性・女性ホルモンによる記憶シナプスの急性制御の解析2015

    • Author(s)
      加藤麻紗実、北條泰嗣、川戸佳
    • Organizer
      第53回日本生物物理学年会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2015-09-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳のニューロステロイド:メス海馬が合成する女性ホルモンが制御する神経シナプスと海馬の性周期2015

    • Author(s)
      加藤麻紗実、北條泰嗣、川戸佳
    • Organizer
      第38回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-07-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 睡眠覚醒に伴うコルチコステロン濃度変化による、海馬神経スパインの変動解析2015

    • Author(s)
      池田宗樹、北條泰嗣、小松崎良将、岡本正洋、加藤麻紗実、川戸佳
    • Organizer
      第38回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-07-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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