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延髄自律神経中枢へ投射するオキシトシン神経系の機能解明

Research Project

Project/Area Number 22K06844
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 48020:Physiology-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

福島 章紘  名古屋大学, 医学系研究科, 特任講師 (60799782)

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: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsオキシトシン / 自律神経 / 視床下部室傍核 / 自律神経系
Outline of Research at the Start

視床下部は体温や血圧など基本的な身体内部状態の維持に加え,情動行動中枢としても機能する.視床下部室傍核に由来するオキシトシン神経系は,社会的行動を司る脳領域へ投射すると同時に,交感・副交感両神経系を制御する延髄の領域へも投射しており,申請者は延髄縫線核へ投射するオキシトシン神経系が交感神経活動を促進することを見出している.本研究では,延髄の自律神経制御領域へ下行性投射するオキシトシン神経系の覚醒下活動を観察,操作することで,オキシトシン神経系の活動と情動行動中に惹起される自律神経反応との因果関係を明らかにする.

Outline of Annual Research Achievements

本研究は,延髄の自律神経制御領域へ下行性投射するオキシトシン神経系を対象として,情動にともなう自律神経反応表出におけるオキシトシン神経伝達の関与を明らかにすることを目指し,そのために(1)交感神経活動・副交感神経活動を制御する延髄内諸領域におけるオキシトシンの作用の検討,(2)各自律神経制御領域へ投射するオキシトシン神経系の覚醒下活動を観察・操作すること,を計画している.
このうち(1)については,昨年度に引き続き,麻酔ラットの心血管応答が観察可能なインビボ実験系を用いて,副交感神経出力部位である迷走神経背側複合体におけるオキシトシンの作用の検討を進めている.また心血管系の交感神経性制御を担う吻側延髄腹外側野についても検討を進めており,オキシトシンが圧受容器反射機能を変化させるという結果を得ることができた.
(2)オキシトシン神経系の覚醒下観察・操作については引き続き,昨年度導入したOXT-Creマウスを用いて,カルシウム感受性蛍光タンパクの発現導入と覚醒下イメージング系の確立を進めている.特に本年度は,延髄諸領域(延髄縫線核,吻側延髄腹外側野,迷走神経背側複合体)からのリコンビナーゼ依存的なカルシウム感受性蛍光タンパク(GCaMP8)の逆行発現が可能なAAVの作製に成功した.今後このAAVを用いることで,当初計画していた投射先選択的なオキシトシンニューロンの活動観察が可能になると考えられる.
また本年度は,本研究課題に関連した学会口頭発表を3件,雑誌総説を1件おこなった.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究では,視床下部室傍核に由来するオキシトシン神経系の自律神経活動への作用と,その活動の観察・操作を目指している.麻酔ラット延髄におけるオキシトシン作用の検討については,自律神経活動を司る領域として延髄縫線核,迷走神経背側複合体,延髄腹外側野を対象に計画しており,これらの領域での作用を調べるための実験系は確立できているため,問題なく進められる状況である.3年目に計画していたオキシトシン神経系の活動観察・操作についても,遺伝子改変マウスと逆行性AAVを組み合わせた投射先選択的なGCaMP発現系が確立できたことから,来年度から覚醒下での観察が可能になると考えられる.以上の進捗状況に鑑み,本研究は現段階では おおむね順調に進展していると判断する.

Strategy for Future Research Activity

麻酔ラットの自律神経活動記録,オキシトシン神経系の活動観察・操作ともに当初の計画通り進めていく予定である.

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (5 results)

  • [Journal Article] 体温調節の中枢神経回路とその多様な生理的役割2023

    • Author(s)
      福島章紘,中村和弘
    • Journal Title

      Medical Science Digest

      Volume: 50 Pages: 14-17

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] An oxytocinergic neural pathway that stimulates thermogenic and cardiac sympathetic outflow2022

    • Author(s)
      Fukushima Akihiro、Kataoka Naoya、Nakamura Kazuhiro
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 40 Issue: 12 Pages: 111380-111380

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.111380

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Prostaglandin EP3 receptor expressing preoptic neurons bidirectionally control body temperature via tonic GABAergic signaling2022

    • Author(s)
      Nakamura Yoshiko、Yahiro Takaki、Fukushima Akihiro、Kataoka Naoya、Hioki Hiroyuki、Nakamura Kazuhiro
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 8 Issue: 51

    • DOI

      10.1126/sciadv.add5463

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Oxytocinergic nervous system that facilitates sympathetic thermogenesis2024

    • Author(s)
      Akihiro Fukushima, Kazuhiro Nakamura
    • Organizer
      第101回日本生理学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Tonic GABAergic signaling from prostaglandin EP3 receptor-expressing preoptic neurons bidirectionally controls body temperature2023

    • Author(s)
      Kazuhiro Nakamura, Yoshiko Nakamura, Takaki Yahiro, Akihiro Fukushima, Naoya Kataoka, Hiroyuki Hioki
    • Organizer
      American Physiology Summit
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 褐色脂肪熱産生を駆動するオキシトシン神経系2023

    • Author(s)
      福島章紘, 中村和弘
    • Organizer
      温熱生理研究会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 体温調節の多臓器反応を統合的に制御する中枢ニューロン2023

    • Author(s)
      中村和弘、中村佳子、八尋貴樹、福島章紘
    • Organizer
      日本生理学会 第100回記念大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 体温の中枢制御システムの基本原理2023

    • Author(s)
      中村佳子、八尋貴樹、福島章紘、片岡直也、日置寛之、中村和弘
    • Organizer
      第17回 環境生理学プレコングレス
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 褐色脂肪熱産生を駆動するオキシトシン神経系2022

    • Author(s)
      福島章紘
    • Organizer
      Biothermology Workshop 2022 & 温度生物学若手の会 合同シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Remarks] 名古屋大学大学院医学系研究科 統合生理学講座

    • URL

      https://www.med.nagoya-u.ac.jp/physiol2/

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 名古屋大学研究成果発信サイト『"愛情ホルモン" オキシトシンが脂肪を燃やすための脳の神経路を発見』

    • URL

      https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result/2022/09/--.html

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 日本生理学会サイエンストピックス『オキシトシンが脂肪を燃焼させるための神経路 ~愛は脂肪を燃やす~』

    • URL

      http://physiology.jp/wp-content/uploads/2023/01/ScienceTopics_20230201_7-10.pdf

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] JST News『「愛情ホルモン」の作用メカニズムを解明』

    • URL

      https://www.jst.go.jp/pr/jst-news/backnumber/2022/202212/index.html

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 名古屋大学研究成果発信サイト『体温を調節するマスター神経細胞を同定』

    • URL

      https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result/2022/12/post-421.html

    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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