スプライシングバリアントの探索を基盤とした、NURPとNMUの生理的役割の解明

Research Project

Project/Area Number	22K06045
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 42030:Animal life science-related
Research Institution	University of Miyazaki
Principal Investigator	丸山圭介宮崎大学, 農学部, 准教授 (20612386)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords	新規ペプチドホルモン / ニューロメジンU関連ペプチド / ニューロメジンU / NMU / NURP
Outline of Research at the Start	最近、獣医学領域においても「肥満」と、それに関連する疾患に注目が集まっている。食欲やエネルギー代謝の制御には、様々なペプチドホルモンが深く関与している。ニューロメジンU関連ペプチド（NURP）およびニューロメジンU（NMU）もエネルギー代謝調節に関与しているが、両ペプチドホルモンの機能的な関連性には不明な点も多い。そこで本研究は、「NURPとNMUがどのように局在し、どのように分泌され、どのような生理的役割を担っているのか？」を包括的に考察することを目指す。
Outline of Annual Research Achievements	本年度はこれまでの実験を継続し、ラットの生殖内分泌機構におけるNURP/NMU前駆体ペプチドの機能解析を進めた。まず、ラットの性周期におけるNURP/NMU前駆体ペプチドの発現変動、作用強度の変化に焦点を当て実験を行った。実験では、発情後期の雌ラットと発情前期の雌ラットに生理食塩水あるいはNURPを投与し、投与から20分後の血中PRL濃度を比較した。その結果、発情後期の雌ラットにおいては、これまでの研究成果同様、NURPの投与により血中PRL濃度が有意に上昇した。一方の発情前期の雌ラットにおいては、発情後期の雌ラットと変わらず、やはり、NURPの投与により血中PRL濃度が有意に上昇することが明らかとなった。また、発情後期および発情前期における作用を比較してみたが、その作用強度に大きな違いは認められなかった。次に、発情後期の雌ラットと発情前期の雌ラットにおける血中PRL濃度とNURP/NMU前駆体ペプチドmRNAの発現を調べ、比較した。まず、発情後期の雌ラットおよび発情前期の雌ラットの尾部より採血（午前中）を行い、その後すぐに視床下部をサンプリングした。その結果、発情前期のラットに比べて、発情後期のラットの方が有意に高い血中PRL濃度であった。しかしながら、視床下部におけるNURP/NMU前駆体ペプチドmRNAの発現量を比較すると、発情後期および発情前期の間に有意な違いは認められなかった。さらに、雄ラットの視床下部におけるNURP/NMU前駆体ペプチドmRNAの発現量とも比較したが、雌雄差は認められなかった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 概要の項目において述べた通り、発情後期だけでなく発情前期の雌ラットにおいてもNURPがPRL分泌を促進すること、そして、NURPの作用強度には発情後期および発情前期において違いがないことを明らかにした。また、発情後期の雌ラットと発情前期の雌ラットでは、NURP/NMU前駆体ペプチドmRNAの発現量にも違いがないことが明らかとなった。これらの結果は、「NURPとNMUがどのように分泌され、どのような生理的役割を担っているのか？」という疑問を解決するうえで、重要な情報となる。よって、この点においては概ね順調に進展していると言えるが、残念ながら、NURP、NMU発現ニューロンの形態学的解析については良好な結果が得られていない。そのために「やや遅れている」とした。
Strategy for Future Research Activity	引き続き、ラットの生殖内分泌機構におけるNURP/NMU前駆体ペプチドの役割の解明を継続する。特に、ラットの性周期におけるNURP/NMU前駆体ペプチドの発現変動をさらに詳細に調べていく。また、NURP、NMU発現ニューロンの形態学的解析も継続する。両ペプチドホルモンに対する特異的抗体を用いて、NURP発現ニューロン、NMU発現ニューロンをそれぞれ免疫組織化学的手法により、可視化する予定である。さらに、どのような生体内環境の変化がNURP/NMU前駆体ペプチドの発現に影響を及ぼすのかを明らかにするため、高脂肪食給餌や食塩水の摂取などの条件下におけるNURP/NMU前駆体ペプチドmRNA発現を解析する。