中枢性浸透圧調節系におけるホルモンセンサーと浸透圧センサーの機能連関の解明

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Molecular interaction and modal shift of cellular sensors
• Project/Area Number: 18077006
• Research Institution: University of Occupational and Environmental Health, Japan
• Principal Investigator: 上田 陽一 産業医科大学, 医学部, 教授 (10232745)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長友 敏寿 産業医科大学, 医学部, 助教授 (50258604) ; 藤原 広明 産業医科大学, 医学部, 助手 (10369051) ; 横山 徹 産業医科大学, 医学部, 助手 (80425321)
• Keywords: バゾプレッシン / 浸透圧 / TRP / パッチクランプ法 / シナプス入力 / 視床下部 / サリューシン / モーダルシフト

Research Abstract

我々は、中枢性体液調節を担う液性因子の主役である抗利尿ホルモン(バゾプレッシン)を産生する神経分泌ニューロンに焦点を当てて研究を行っている。
本年度は、(1)ラット脳スライス標本を用いて、パッチクランプ法によりバゾプレッシン産生ニューロンの局在する視索上核の神経分泌ニューロンへのシナプス入力を記録しながら浸透圧変化の影響を検討した。その結果、マンニトールを用いた高浸透圧環境では興奮性シナプス入力が増加すること、抑制性シナプス入力は影響を受けないこと、興奮性シナプス入力の増加反応はTRPチャネルブロッカーであるルテニウムレッドにより抑制されることを見出した。また、テトロドトキシンの投与によってもこの反応は影響を受けなかった。アンギオテンシンIIによって興奮性シナプス入力が増加することを我々はすでに報告しており、この作用にTRPチャネルが関与しているかどうかを現在検討している。
(2)バゾプレッシン産生ニューロンにTRPV1バリアントが存在することが報告されている。TRPファミリーに対する特異抗体を用いた免疫組織化学的染色法を行った結果、視索上核の神経分泌ニューロンにTRPV4が存在することを新たに見出した。
(3)循環関連ペプチドとして最近同定されたサリューシンβは、視索上核の神経分泌ニューロンへのシナプス入力およびバゾプレッシン分泌には影響しないが下垂体後葉からのバゾプレッシン分泌を刺激することを見出した。また、浸透圧刺激によってバゾプレッシン産生ニューロンがサリューシンβを産生することも明らかにした。
(4)バゾプレッシンーeGFPトランスジェニックラットの視索上核神経分泌ニューロンはGFP蛍光を指標にバゾプレッシン産生ニューロンを同定することができる。現在、視索上核から単離したニューロンでのパッチクランプ法を用いた電流記録を試みており、クラミジン穿孔パッチクランプができるようになった。今後、ステロイドホルモンなどを用いて浸透圧変化に対する反応性におけるモーダルシフトのメカニズムを検討する予定である。

Research Products

• [Journal Article] The short chain sugar acid, 2-buten-4-olide, activates oxytocin-secreting neurons but not arginine vasopressin-secreting neurons in the hypothalamus of rats (2006)
  • Author(s): Kawasaki, M., Yamaga, C., Onaka, T., Saito, J., Mera, T., Hashimoto, H., Fujihara, H., Okimoto, N., Ohnishi, H., Nakamura, T., Ueta, Y.
  • Journal Title: Brain Research 1086(1) Pages: 133-141
• [Journal Article] Centrally administered neuropeptide W-30 activates magnocellular neurosecretory cells in the supraoptic and paraventricular nuclei with neurosecretion in rats (2006)
  • Author(s): Kawasaki, M., Onaka, T., Nakazato, M., Saito, J., Mera, T., Hashimoto, H., Fujihara, H., Okimoto, N., Ohnishi, H., Nakamura, T., Ueta, Y.
  • Journal Title: Journal of Endocrinology 190(2) Pages: 213-223
• [Journal Article] Exaggerated response of arginine vasopressin-enhanced green fluorescent protein fusion gene to salt loading without disturbance of body fluid homeostasis in rats (2006)
  • Author(s): Fujio, T., Fujihara, H., Shibata, M., Yamada, S., Onaka, T., Tanaka, K., Morita, H., Dayanithi, G., Kawata, M., Murphy, D., Ueta, Y.
  • Journal Title: Journal of Neuroendocrinology 18(10) Pages: 776-785
• [Journal Article] Effects of the short chain sugar acid 2-buten-4-olide on the hypothalamo-pituitary-adrenal axis in normal and adjuvant-induced arthritic rats (2006)
  • Author(s): Kawasaki, M., Onaka, T., Saito, J., Hashimoto, H., Suzuki, H., Otsubo, H., Fujihara, H., Okimoto, N., Ohnishi, H., Nakamura, T., Ueta, Y.
  • Journal Title: Journal of Neuroendocrinology 19(1) Pages: 54-65
• [Journal Article] Physiological studies of stress responses in the hypothalamus of vasopressin-enhanced green fluorescent protein transaenic rat (2006)
  • Author(s): Shibata, M., Fujjihara, H., Suzuki, H., Ozawa, H., Kawata, M., Dayanithi, G., Murphy, D., Ueta, Y.
  • Journal Title: Journal of Neuroendocrinology 19(4) Pages: 285-292
• [Journal Article] Centrally and peripherally administered ghrelin potently inhibits water intake in rats (2006)
  • Author(s): Hashimoto, H., Fujihara, H., Kawasaki, M., Saito, T., Shibata, M., Otsubo, H., Takei, Y., Ueta, Y.
  • Journal Title: Endocrinology 148(4) Pages: 1638-1647