| Project/Area Number |
21K06775
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 48020:Physiology-related
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| Research Institution | Nippon Medical School |
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Principal Investigator |
肥後 心平 日本医科大学, 医学部, 准教授 (50623922)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 神経内分泌 / neuropeptide ff / Neuropeptide FF / 膜受容体 / RF-amide / 室傍核 |
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| Outline of Research at the Start |
生殖・摂食などの機能は, 複数のホルモンを介して神経内分泌系によって調節されている. 低栄養状態では生殖能力が低下するなど, 神経内分泌の機能は互いに影響を与えている. この相互調節は, 各神経内分泌神経細胞のグループにあるNPFF受容体により相互に情報を伝達していることによる. しかし各神経内分泌神経細胞のグループのNPFF受容体が, 脳のどのような場所からどのような情報を受け取っているのかはあまりわかっていない. この研究では, NPFF受容体がどの脳部位から情報を受取り, それによってどのような作用が生じるのかを解明する.
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| Outline of Annual Research Achievements |
生殖・摂食などの機能は, 複数のホルモンを介して神経内分泌系によって調節されている. 低栄養状態では生殖能力が低下するなど, 神経内分泌の機能は互いに影響を与えている. この相互調節の一部は, 複数の神経内分泌ペプチドを受容するNPFF受容体(NPFFR)を介して各神経内分泌神経が相互に情報伝達していることによることが申請者の研究からわかってきた. しかしNPFF受容体発現神経が, 脳のどのような場所からどのような情報を受け取っているかは不明な点が多い. そのため, 本研究は, NPFF受容体がどの脳部位から情報を受取り, どのような作用が生じるのかを解明することを目的としている. 本研究では, 免疫染色法により成獣ラットのNPFFRのリガンドであるNPFF, PrRP, Kisspepitn, RFRP1/3, 26RFa を含む神経線維投射を解析し, どのペプチドがどのNPFFR発現神経に投射しているかの全脳マップを作成している. NPFFRの主要発現神経である視床下部室傍核のCRF神経では, PrRP, 26RFaの線維投射が見られたが生殖に関与するKisspeptinの投射は少なかった. 各リガンドの機能解析を目的に, NPFFR発現神経近傍へのリガンド注入後に神経活性をc-fos mRNA発現をin situ hybridizationにより解析するため, その条件を検討し, 一部を原著論文に発表した(Kamei et al, Acta Histochem Cytochem. 2022). また, c-fos解析およびNPFFRの共発現解析のために新規の高感度in situ hybridization法を検討し, その過程で得られた知見を総説論文として公開した(Higo et al, Acta Histochem Cytochem. 2023).
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
研究実績の概要にあるとおり, 原著論文・総説論文の発表および, リガンド投射実験に関するマッピング研究については一定の進捗が得られていると考えている. しかしながら, 2022年度末から, リガンドによる神経活性を調べるためのc-Fos/NPFFR共発現解析において, c-Fosの単染色では十分な染色強度が得られるものの, ごく低発現であるNPFFRとの同時染色に関しては通常のin situ hybridizationでは染色が難しいことがわかった. そのため, 2023年度は高感度かつ多重染色が容易であると報告されている高感度in situ hybridizationの導入に着手している. 検出感度の面で手法的な改善は進んでいるものの, まだごく低発現であるNPFF受容体を安定して解析できる状態に至っておらず, 検出系の確立の面で遅れが生じている. また, 当初の研究計画においては, 2021年度-2022年度前半にかけて逆行性トレーシング用AAVもしくは一般逆行性トレーシングの条件検討を行う予定であったが試薬入手性の問題等から2021年度からの遅れがあり, AAVの作成が2022年度後半となった. そのため逆行性トレーシングに関しては当初予定から後方にずれ込んでしまっている.
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| Strategy for Future Research Activity |
研究進展の遅れから, 当初予定の最終年度である2023年度から1年の延長を行い, 以下の2点を中心に解析・論文執筆を行う.
1)新規in situ hybridization法の導入とNPFFR機能解析. NPFFRとc-Fosの2重検出を可能にするための手法を確立する. 現在までの条件検討で, 高感度な検出手法を複数種類試し, そのうちin situ HCR法を用いることで, 一定レベルの検出手法改善ができることがわかった. そのため, in situ HCR法を軸に手法改善を行う予定である. その後, 申請者の既報論文(Higo et al,Histochem Cell Biol, 2021)で明らかとなったNPFFR発現領域に,リガンド注入し神経活性化解析を行う.
2)逆行性トレーシング. AAVもしくは一般逆行性トレーシングの条件を確定し, 最もNPFFR発現量が大きい視床下部室傍核CRFニューロンに対する投射解析を行う.
当初の計画では, リガンドの投射解析・c-Fos による生理活性解析・投射解析の結果を受けて, 哺乳動物において最も神経内分泌系が大きく変化する性成熟期前後(ヒトにおける思春期)での変化を解析することを計画していた. しかし遅れが生じているため, 重要度を鑑みて, 性成熟期前後の解析を含めずに, 成熟個体のNPFFR発現細胞による神経内分泌調節系の神経ネットワークを詳細に記述することを優先し, 論文化すべきであると考えている.
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