生殖機能を制御する中枢メカニズムの解明

• Project/Area Number: 16J40037
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Integrative animal science
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 棟朝 亜理紗 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: KNDyニューロン / κオピオイド受容体 / κ-オピオイド受容体 / キスペプチン / GnRHパルス / 弓状核 / 腹内側核 / κ-opioid receptor / GPR54

Outline of Annual Research Achievements

生殖機能は視床下部－下垂体―性腺軸により、階層的に制御されている。生殖機能障害は、けっして末梢の生殖器官だけの問題ではない。病因の多くは、内分泌系を制御する中枢機構にある。それゆえ、生殖機能障害の理解や新たな治療法の開発には、生殖機能の中枢制御機構の解明が不可欠である。
卵胞発育、精子形成は、性腺刺激ホルモン放出ホルモン（GnRH）のパルス状分泌により制御されている。近年、このGnRHパルス状分泌のパルスジェネレーターとして、視床下部弓状核にあるキスペプチンニューロンが着目されている。弓状核のキスペプチンニューロンは、GnRH分泌を直接促すキスペプチン、GnRHパルス状分泌を促進するニューロキニンB、抑制するダイノルフィンの3つの神経ペプチドが同一細胞上に存在し、KNDyニューロンと呼ばれている。KNDyニューロンがGnRHパルスジェネレーターを形成し、GnRHパルス頻度の調節を行っていると考えられているが、未だ確証はない。特に、ダイノルフィンの受容体であるκ―オピオイド受容体（KOR）は局在が不明であり、特にGnRHパルスを抑制するメカニズムが不明である。そこで、本研究ではKORプロモーター制御下で緑色蛍光タンパク質（GFP）を発現するレンチウイルスベクターをラットの脳内に投与し、GnRHパルスを抑制するKORニューロンの局在と投射先の解析をした。
その結果、KORニューロンが腹内側核（VMH）に局在していることが明らかになった。また、KNDyニューロンがVMHのKORニューロンに投射していることと、VMHのKORニューロンがKNDyニューロンに投射していることが示唆される結果が得られた。
これらの研究成果は、順調に研究が進行したといえる。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Role of kisspeptin neurons as a GnRH surge generator: Comparative aspects in rodents and non‐rodent mammals (2019)
  • Author(s): Matsuda Fuko、Ohkura Satoshi、Magata Fumie、Munetomo Arisa、Chen Jing、Sato Marimo、Inoue Naoko、Uenoyama Yoshihisa、Tsukamura Hiroko
  • Journal Title: Journal of Obstetrics and Gynaecology Research Volume: 45 Issue: 12 Pages: 2318-2329
  • DOI: 10.1111/jog.14124
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ウシ主席卵胞および次席卵胞の顆粒層細胞において発現する遺伝子の網羅的解析 (2019)
  • Author(s): 大下 雪奈、渡辺 雄貴、春日 崇、中平 陽子、棟朝 亜理紗、木村 康二、松山 秀一、大蔵 聡、真方 文絵、松田 二子
  • Organizer: 第162回日本獣医学会学術集会
• [Presentation] レンチウイルスベクターを用いたラット視床下部におけるκオピオイド受容体（KOR）陽性ニューロンの可視化とその局在および投射先の解析 (2019)
  • Author(s): 棟朝 亜理紗、中島 大貴、前多 敬一郎、松田 二子
  • Organizer: 第112回日本繁殖生物学会大会
• [Presentation] ヤギ視索前野由来キスペプチンニューロン不死化細胞株の樹立 (2019)
  • Author(s): 大下 雪奈、棟朝 亜理紗、末富 祐太、真方 文絵、束村 博子、大蔵 聡、松田 二子
  • Organizer: 第112回日本繁殖生物学会大会
• [Presentation] The kappa opioid receptor (KOR)-expressing neurons localize in the ventromedial hypothalamic nucleus and project to KNDy neurons, the GnRH pulse generator, in rats. (2019)
  • Author(s): 棟朝亜理紗、中島大貴、田二子、前多敬一郎
  • Organizer: ENDO2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Kisspeptin is required for perinatal testosterone surge in male rats (2019)
  • Author(s): Chen Jing、美辺詩織、高橋宙大、棟朝亜理紗、真方文絵、中村翔、上野山賀久、束村博子、前多敬一郎、松田二子
  • Organizer: ENDO2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ラットKORおよびGPR54プロモーター領域の同定とKORニューロンおよびGPR54ニューロンの投射先の可視化 (2018)
  • Author(s): 棟朝亜理紗、中島大貴、田二子、前多敬一郎
  • Organizer: 第45回日本神経内分泌学会学術集会
• [Presentation] ラットKORおよびGPR54プロモーター領域の同定 (2018)
  • Author(s): 中島大貴、棟朝亜理紗、松田二子、前多敬一郎
  • Organizer: 日本畜産学会 第124回大会
• [Presentation] The effect of testosterone on synaptic plasticity in brain areas related to (2017)
  • Author(s): 鮎川紫苑、兵働美佳、鈴木惠雅、棟朝亜理紗、渡辺愛子、恒岡洋右、斎藤理佳、藤原宏子、佐藤亮平、宮本武典
  • Organizer: 第94回日本生理学大会
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2017-03-28
• [Presentation] Sex difference in dendritic spine density related to extinction memory acquired after conditioned taste aversion in mice (2016)
  • Author(s): 宮本武典、鮎川紫苑、兵働美佳、鈴木惠雅、棟朝亜理紗、藤原宏子、佐藤亮平、渡辺愛子、斎藤理佳、常岡洋右
  • Organizer: 第39回日本神経科学会
  • Place of Presentation: 神奈川
  • Year and Date: 2016-07-20
• [Remarks] 東京大学大学院農学生命科学研究科獣医学・応用動物学専攻 獣医繁殖育種学研究室
  • URL: http://www.vm.a.u-tokyo.ac.jp/ikushu/index.html