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マウスの性フェロモンを介する性的二形な神経回路の機能と形成メカニズムの解析

Research Project

Project/Area Number 16J08637
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Animal physiology/Animal behavior
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

石井 健太郎  東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2018: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords神経科学 / フェロモン / 本能行動 / 性行動
Outline of Annual Research Achievements

生物は、外界から様々な情報を感知し、それに応じた適切な行動反応を判断する。特に、マウスを含む多くの齧歯類では、匂いや、フェロモンと呼ばれる化学物質を、行動の制御に役立てていることが知られている。一方で、フェロモンによって、どのように特定の行動反応が制御されるのか、その神経基盤は不明な点が多かった。本研究は、ウイルス光学やマウス遺伝学を用いて、マウスの性フェロモンの情報が伝達される神経回路を明らかにすることを試みた。初めに、メスマウスの性行動を促進するESP1というペプチドフェロモンに着目した。結果として、この物質の情報を伝達する神経回路を、末梢の感覚器官から脳の中枢領域まで明らかにすることができた。興味深いことに、ESP1の情報を伝達する神経回路は雌雄で異なることが示唆された。この性的二形性は、同じフェロモンが雌雄で異なる行動反応を制御するための神経基盤であると考えられる。この内容をまとめた原著論文は、国際誌Neuronに掲載された。次に、メスマウスの性行動を抑制するESP22というペプチドフェロモンに着目した。結果として、ESP22は扁桃体領域から分界条床核への回路を活性化すること、さらに、この回路を人為的に活性化するとメスマウスの性行動が抑制されることがわかった。この結果をまとめた原著論文は、国際誌Nature Communicationsに掲載された。以上の二つの結果は、フェロモンによって、特定の行動反応が制御されるための神経基盤を明らかにした数少ない事例であり、フェロモンが“なぜ作用するのか?”という基礎的な問いに重要な知見を与えたと言える。加えて、どちらの結果も、メスマウスの性行動を制御する神経基盤について新たな知見を与えており、ヒトにおける性機能障害の治療・創薬の基盤になることが期待される。

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。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Sexual rejection via a vomeronasal receptor-triggered limbic circuit2018

    • Author(s)
      Osakada Takuya、Ishii Kentaro K.、Mori Hiromi、Eguchi Ryo、Ferrero David M.、Yoshihara Yoshihiro、Liberles Stephen D.、Miyamichi Kazunari、Touhara Kazushige
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 4463-4463

    • DOI

      10.1038/s41467-018-07003-5

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Labeled-Line Neural Circuit for Pheromone-Mediated Sexual Behaviors in Mice2017

    • Author(s)
      Ishii Kentaro K.、Osakada Takuya、Mori Hiromi、Miyasaka Nobuhiko、Yoshihara Yoshihiro、Miyamichi Kazunari、Touhara Kazushige
    • Journal Title

      Neuron

      Volume: 95 Issue: 1 Pages: 123-137

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2017.05.038

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Positive and negative control of female sexual behavior2018

    • Author(s)
      Kentaro Ishii, Takuya Osakada, Hiromi Mori, Kazunari Miyamichi, Kazushige Touhara
    • Organizer
      The seventh Cold Spring Harbor conference on Neuronal Circuits
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Positive and negative control of female sexual behavior2017

    • Author(s)
      Kentaro Ishii, Takuya Osakada, Hiromi Mori, Kazunari Miyamichi, Kazushige Touhara
    • Organizer
      Optogenetics Research Conference Japan 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An allocated neural circuit in the amygdala-hypothalamus axis for sex pheromone-mediated behavior in female mice2016

    • Author(s)
      Kentaro Ishii, Kazunari Miyamichi, Kazushige Touhara.
    • Organizer
      Gordon Research Conferences, Optogenetic Approaches to Understanding Neural Circuits & Behavior
    • Place of Presentation
      Newry (United States of America)
    • Year and Date
      2016-07-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dissecting the neural circuit responsible for sex pheromone mediated behavior2016

    • Author(s)
      Kentaro Ishii, Kazunari Miyamichi, Kazushige Touhara.
    • Organizer
      17th International Symposium on Olfaction and Taste (ISOT2016)
    • Place of Presentation
      PACIFICO Yokohama (Yokohama, Kanagawa)
    • Year and Date
      2016-06-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] “性”と“死”は隣り合わせ? ~交尾相手と天敵を嗅ぎ分ける神経回路の構造~

    • URL

      https://www.jst.go.jp/pr/announce/20170623-3/index.html

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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