メラニン凝集ホルモン神経の活動操作と運命制御を用いた生理的役割の解明

• Project/Area Number: 16J03064
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Neurophysiology / General neuroscience
• Research Institution: Keio University (2017-2018); Nagoya University (2016)
• Principal Investigator: 鈴木 暢 慶應義塾大学, 医学部, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 視床下部 / 脳由来神経栄養因子 / メラニン凝集ホルモン神経

Outline of Annual Research Achievements

Bdnf mRNAには複数のisoformが存在し、マウス、ヒトともにexon1、 2、 4そして6から転写が始まる4つのmRNAが主要なisoformであることが知られている。過去の研究では、exon1およびexon2から生じるisoformのみがマウスの肥満に関与することが示唆されていたが、本研究によりexon4および6由来のisoformも肥満に関与することが明らかとなった。
昨年度の報告では、Exon4~7由来のBdnf mRNAの発現を受精時から抑制したとき、マウスが肥満になることを報告した。しかしながらこの実験だけでは、胎生期のBDNFが生後の成長に影響しているのか、出生後のBDNFの増減が肥満を制御するのかはわからなかった。そこで本年度、Exon4~7由来のBdnf mRNAの発現を出生後抑制したときにマウスが肥満を呈するのか検討した。結果、ドキシサイクリン含有餌を通常食に変更することで、exon4~7由来のBDNF mRNAの発現量は1週間後に10%以下まで減少し、それにともなう体重の増加が認められた。このことからBDNFの減少は胎児期においてのみ影響するものではなく、成体期になってからでも肥満を引き起こすのに十分な要因であることが明らかとなった。
続いて、肥満に関与するexon4~7由来のBdnf mRNAの発現部位の特定を試みた。先行研究では、肥満を制御するBDNFの重要な発現部位として視床下部の腹外側部および室傍核が考えられていた。そこで、tTSを発現するアデノ随伴ウイルスの視床下部へのインジェクションを試みた。しかしながら、tetBDNFマウスの視床下部に広くウイルスを発現させた場合でも、マウスは肥満を呈することがなかった。以上の結果から、単純に特定領域のexon4~7由来のBdnf mRNAが肥満を制御しているわけではないということが示唆された。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Enriched environment alleviates stress-induced dry-eye through the BDNF axis (2019)
  • Author(s): Sano Kokoro、Kawashima Motoko、Imada Toshihiro、Suzuki Toru、Nakamura Shigeru、Mimura Masaru、Tanaka Kenji F.、Tsubota Kazuo
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 9 Issue: 1 Pages: 3422-3422
  • DOI: 10.1038/s41598-019-39467-w
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Bdnf isoform特異的な肥満抑制メカニズムの解明 (2018)
  • Author(s): 鈴木暢
  • Organizer: 第２３回グリアクラブ
• [Presentation] シナプスを介した特定タンパク輸送の研究 (2016)
  • Author(s): 鈴木 暢
  • Organizer: 第４回幸福脳研究会
  • Place of Presentation: 長野県北佐久郡立科町
  • Year and Date: 2016-08-30