The central noradrenergic system regulating the stress circuitry. Neural ablation by means of genetic engineering

• Project/Area Number: 19591072
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Endocrinology
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: ITOI Keiichi Tohoku University, 大学院・情報科学研究科, 教授 (60232427)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): MORI Kouki 東北大学, 大学院・医学研究科, 講師 (80301050)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2008: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2007: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: ストレス / 視床下部 / マウス / 遺伝子 / 脳 / ノルアドレナリン / ホルモン / 行動

Research Abstract

本研究では、いかなる種類のストレスに応答して脳内NA神経系がはたらくか、複数存在するNA神経核のうちいずれが関与するのか、NA系と他の調節系はいかなる関連性を有するか、などの問題を探求した。この目的達成のため、NAニューロンにヒトIL2受容体蛋白を発現させたトランスジェニック(Tg)マウスを用いた実験を行った。我々はTgマウスのNA作動性神経核にヒトIL2受容体に特異的なイムノトキシンを注入し、NAニューロンのみを局所的に破壊するモデルの開発に成功し、このモデルマウスを用い、神経内分泌学的ならびに行動学的手法を用いた検討をおこなった。LC内イムノトキシン投与後1週間で、大脳皮質や海馬などの脳領域でNA含量が半減し、2週後に90%以上の減少が認められた。LCからNA作動性ニューロン投射を受けるこれらの領域内チロシン水酸化酵素陽性神経終末が著明に減少した。LC破壊後1週の実験では高架式十字迷路、open field、marble burying試験などにおいて、対照と比較し不安の減少する傾向が認められた。LCと不安の関連性が強く示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Prolactin-releasing peptide regulates the cardiovascular system through corticotrophin-releasing hormone (2009)
  • Author(s): Yamada Tomo
  • Journal Title: J Neuroendocrinol (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ablation of the central noradrenergic neurons for unraveling their roles in stress and anxiety. In : Molecular and biophysical mechanisms of arousal, alertness, and attention. Eds. Pfaff D, Kieffer B (2008)
  • Author(s): Itoi K
  • Journal Title: Ann NY Acad Sci 1129 Pages: 47-54
• [Journal Article] Ablation of the central noradrenergic neurons for unraveling their roles in stress and anxiety (2008)
  • Author(s): Keiichi Itoi
  • Journal Title: Ann NY Acad Sci 1129 Pages: 47-54
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular mechanisms for corticotropin-releasing hormone gene repression by glucocorticoid in BE(2)C neuronal cell line (2007)
  • Author(s): Yamamori E, Iwasaki Y, Taguchi T, Nishiyama M, Yoshida M, Asai M, Oiso Y, Itoi K, Kambayashi M, Hashimoto K
  • Journal Title: Mol Cell Endocrinol 264 Pages: 142-148
• [Journal Article] Quantitative analysis of thyroid-stimulating hormone messenger RNA and heterogeneous nuclear RNA in hypothyroid rats (2007)
  • Author(s): Sugimoto K, Mori K, Uchida K, Kobayashi S, Itoi K
  • Journal Title: Brain Res Bull 74 Pages: 142-146
• [Journal Article] Impaired thermoregulatory ability of oxytocin-deficient Mice during cold-exposure (2007)
  • Author(s): Kasahara Y, Takayanagi Y, Kawada Y, Itoi K, Nishimori K
  • Journal Title: Biosci Biotechnol Biochem 71 Pages: 3122-3126
  • NAID: 10027522580
• [Journal Article] Molecular mechanisms for corticotropin-releasing hormone gene repression by glucocorticoid in BE(2)C neuronal cellline. (2007)
  • Author(s): Yamamori E, Iwasaki Y, Taguchi T, Nishiyama M, Yoshida M, Asai M, Oiso Y, Itoi K, Kambayashi M, Hashimoto K
  • Journal Title: Mol Cell Endocrinol 264 Pages: 142-148
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Quantitative analysis of thyroid-stimulating hormone messenger RNA and heterogeneous nuclear RNA in hypothyroid rats. (2007)
  • Author(s): Sugimoto K, Mori K, Uchida K, Kobayashi S, Itoi K
  • Journal Title: Brain Res Bull 74 Pages: 142-146
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impaired thermoregulatory ability of oxytocin-deficient Mice during cold-exposure. (2007)
  • Author(s): Kasahara Y, Takayanagi Y, Kawada Y, Itoi K, Nishimori K
  • Journal Title: Biosci Biotechnol Biochem 71 Pages: 3122-3126
  • NAID: 10027522580
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 視床下部CRHニューロンのストレス応答と脳幹部ノルアドレナリン作動性ニューロンの役割. (2007)
  • Author(s): 井樋慶一
  • Journal Title: 内分泌・糖尿病科 25 Pages: 101-108
• [Journal Article] ストレス応答と視床下部CRHニューロン調節における脳幹部の機能的意義. (2007)
  • Author(s): 井樋慶一
  • Journal Title: ACTH Related Peptides 18 Pages: 3-6
• [Presentation] A comprehensive gene expression analysis of the locus coeruleus noradrenergic neurons during early development by the FACS-array technology (2008)
  • Author(s): Itoi K, Nakamura H, Yokokawa T, Sato Y, Kobayashi K, Tanaka C, Tomita H, Uchida K, Iwasaki Y, Ishii Y
  • Organizer: Annual Meeting of the Scoeiety for Neuroscience 2008
  • Place of Presentation: Washington Convention Center, Washington DC, USA
  • Year and Date: 2008-11-17
• [Presentation] FACS-array gene expression analysis of the locus coeruleus noradrenergic neurons (2008)
  • Author(s): Itoi K, Nakamura H, Yokokawa T, Sato Y, Kobayashi K, Tanaka C, Tomita H, Iwasaki Y, Uchida K, Ishii Y
  • Organizer: 2nd WFSBP Asia-Pacific Congress
  • Place of Presentation: Toyama international Congress Center, Toyama, Japan
  • Year and Date: 2008-09-12
• [Presentation] FACS-array gene expression analysis of the locus coeruleus noradrenergic neurons (2008)
  • Author(s): Itoi K
  • Organizer: 12^<nd> WFSBP Asia-Pacific Congress
  • Place of Presentation: Toyama international Congress Center, Toyama, Japan
  • Year and Date: 2008-09-12
• [Presentation] The role of glucocorticoid on neuronal FosB/・FosB-like immunoreactivity in the rat brain following adrenalectomy (2008)
  • Author(s): Gopal Das, Katsuya Uchida, Keiichi Itoi
  • Organizer: 第回日本神経科学学会
  • Place of Presentation: 京国際フォーラム、東京
  • Year and Date: 2008-07-10
• [Presentation] The role of glucocorticoid on neuronal FosB/ΔFosB-like immunor eactivity in the rat brain following adrenalectomy (2008)
  • Author(s): Gopal Das
  • Organizer: 日本神経科学学会
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム、東京
  • Year and Date: 2008-07-10
• [Presentation] 青班核領域(LC)におけるノルアドレナリン神経(NA)の選択的回収及び遺伝子発現と機能解析への応用 (2008)
  • Author(s): 横川健、中村浩章、岩崎泰正、佐藤靖史、小林和人、井樋慶一
  • Organizer: 第5回東北大学バイオサイエンスシンポジウム
  • Place of Presentation: 仙台国際センター、仙台
  • Year and Date: 2008-05-19
• [Presentation] 出血性ストレス情報を視床下部室傍核へ伝達する脳内神経伝導路としての延髄プロラクチン放出ペプチド含有ノルアドレナリンニューロンの役割 (2008)
  • Author(s): 内田克哉、小林大輔、ゴーパル ダス、井樋慶一
  • Organizer: 第5回東北大学バイオサイエンスシンポジウム
  • Place of Presentation: 仙台国際センター、仙台
  • Year and Date: 2008-05-19
• [Presentation] 脳内ノルアドレナリン神経核特異的破壊法を用いたストレスおよび情動応答の解析 (2008)
  • Author(s): 井樋慶一
  • Organizer: 第85回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル、東京
  • Year and Date: 2008-03-27
• [Presentation] ACTH単独欠損症における視床下部-下垂体-甲状腺系の異常に関する臨床内分泌学的検討 (2008)
  • Author(s): 井樋慶一、吉田克己
  • Organizer: 第51回日本甲状腺学会
  • Place of Presentation: 栃木県総合分化センター、宇都宮
• [Presentation] 青斑核NAニューロンの選択的破壊がマウスの行動に及ぼす影響-DBH-IL2R受容体トランスジェニックマウスを用いた新しいニューロンターゲティング法 (2008)
  • Author(s): 石田卓也、鈴木恵綾、大滝郁恵、奥脇徹也、小林和人、井樋慶一
  • Organizer: 第35回日本内分泌学会
  • Place of Presentation: 政策研究大学院大学、東京
• [Presentation] 脳内ノルアドレナリン作動性ニューロン特異的転写因子の機能解析 (2008)
  • Author(s): 横川健、中村浩章、石井祥之、岡崎彰、佐藤靖史、小林和人、田中千晶、富田博秋、内田克哉、井樋慶一
  • Organizer: 第35回日本内分泌学会
  • Place of Presentation: 政策研究大学院大学、東京
• [Presentation] 甲状腺機能低下による大脳皮質および海馬における神経学的異常 (2008)
  • Author(s): 内田克哉、小林哲也、町田武生、井樋慶一
  • Organizer: 第35回日本内分泌学会
  • Place of Presentation: 政策研究大学院大学、東京
• [Presentation] 青斑核NAニューロンの選択的破壊がマウスの行動に及ぼす影響-DBH-1L2R受容体トランスジェニックマウスを用いた新しいニューロンターゲティング法 (2008)
  • Author(s): 石田卓也
  • Organizer: 第35回日本神経内分泌学会
  • Place of Presentation: 階研究大学院大学、東京
• [Presentation] 脳内ノルアドレナリン作動性ニューロン特異的転写因子の機能解析 (2008)
  • Author(s): 横川健
  • Organizer: 第35回日本神経内分泌学会
  • Place of Presentation: 政策研究大学院大学、東京
• [Presentation] 甲状腺機能低下による大脳皮質および海馬における神経学的異常 (2008)
  • Author(s): 内田克哉
  • Organizer: 第35回日本神経内分泌学会
  • Place of Presentation: 政策研究大学院大学、東京
• [Presentation] Analyses of stress and emotional responses using a novel strategy for selectively ablating the central noradrenergic nuclei. (2007)
  • Author(s): Itoi K
  • Organizer: The Lyon-Tohoku Engineering and Science Forum
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2007-12-14
• [Presentation] 脳内ノルアドレナリン作動性ニューロンのストレス応答と不安情動における役割-実験動物を用いた神経内分泌および行動学的検討. (2007)
  • Author(s): 井樋慶一
  • Organizer: 第7回日本統合医療学会
  • Place of Presentation: 松島
  • Year and Date: 2007-12-01
• [Presentation] Differential involvement of the locus coeruleus noradrenergic system in anxiety-related behavioral and neuroendocrine stress-responses. (2007)
  • Author(s): Itoi K, Suzuki S, Otaki I, Yasoshima Y, Kobayashi K
  • Organizer: Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: San Diego
  • Year and Date: 2007-11-06
• [Presentation] Ablation of the central noradrenergic neurons for unraveling their roles in stress and anxiety. (2007)
  • Author(s): Itoi K
  • Organizer: Cold Spring Harbor Workshop on Mechanisms of Alertness, Arousal and Attention
  • Place of Presentation: Cold Spring Harbor
  • Year and Date: 2007-06-23
• [Presentation] ドパミン〓水酸化酵素-ヒトIL2受容体トランスジェニックマウスを用いた青斑核ノルアドレナリン作動性ニューロン選択的破壊法の開発-ストレス応答における脳内ノルアドレナリン系の意義. (2007)
  • Author(s): 井樋慶一、鈴木恵綾、大滝郁恵、八十島安伸、小林和人
  • Organizer: 第80回内分泌学会学術総会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-06-14
• [Presentation] 青斑核ノルアドレナリン作動性昌ニューロンの選択的破壊がマウスの行動に及ぼす影響-ドパミン水産化酵素-ヒトIL2受容体トランスジェニックマウスを用いた新しいニューロンターゲティング法. (2007)
  • Author(s): 石田卓也、鈴木恵綾、大滝郁思、奥脇徹也、小林和人、井樋慶一
  • Organizer: 第4回東北大学バイオサイエンスシンポジウム
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2007-06-04
• [Book] ストレス科学辞典. (分担執筆) (2009)
  • Author(s): 井樋慶一
  • Publisher: パブリックヘルスリサーチセンター\(印刷中)
• [Book] 脳とホルモンの行動学-行動神経内分泌学への招待. (分担執筆) (2008)
  • Author(s): 井樋慶一
  • Publisher: 中山書店(印刷中)
• [Book] ストレスの科学(尾仲達史, 井樋慶一, 神庭重信, 二木鋭雄 共編) (2007)
  • Author(s): 井樋慶一
  • Publisher: ライフサイエンス出版
• [Book] 脳とホルモンの行動学-行動神経内分泌学への招待
  • Author(s): 井樋慶一
  • Publisher: 中山書店(印刷中)
• [Book] ストレス科学辞典
  • Author(s): 井樋慶一
• [Remarks]
  • URL: http://www.bio.is.tohoku.ac.jp/