グレリンによる摂食調節ニューロンの神経支配と細胞内シグナル伝達機構

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14580734
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 管 建蓮 昭和大学, 医学部, 助手 (20276538)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 塩田 清二 昭和大学, 医学部, 教授 (80102375) ; 舟橋 久幸 昭和大学, 医学部, 講師 (20317514)
• Keywords: グレリン / ニューロペプチドY / オレキシン / 摂食調節 / シナプス

Research Abstract

Ghrelin(グレリン)は成長ホルモン分泌促進因子受容体の内因性リガンドとして胃で発見されたペプチドであり、脳内の視床下部弓状核で発現し摂食促進的に作用すると考えられている。グレリンが視床下部においてどのようなニューロンネットワークを形成して食欲調節をしているのかを、形態学的ならびに生理学的にしらべた。成体ラットを用いて脳内のグレリンニューロンを免疫組織細胞化学的にしらべた。また、他の摂食調節物質であるneuropeptide Y(NPY)およびOrexin(オレキシン)とグレリンの神経相関を、蛍光抗体法ならびに免疫電顕法をもちいて観察した。さらに、ラット弓状核よりニューロンを単離し、グレリンニューロンのオレキシンおよびグレリンに対する細胞活動の変化を、細胞内Ca濃度を指標として解析した。
グレリン免疫陽性神経細胞体は弓状核の外側部に多くみられ、NPY免疫陽性神経細胞体やその突起に投射しているものが多数観察された。さらに、グレリンニューロンとオレキシンニューロンは、視床下部内で相互にシナプスを介して神経連絡していることが電顕的に明らかになった。また、グレリンニューロン同志間のシナプス形成の存在も観察された。さらに生理実験により、グレリンはNPYニューロンを介して摂食亢進作用をもたらす可能性が示唆された。また、グレリンニューロンの細胞活動は、オレキシンのみならずグレリン添加によっても活性化されることが明らかになった。さらにグレリンの摂食調節はオレキシンを介して行なわれていることが、オレキシン遺伝子欠損マウスを用いた実験で明らかになった。
グレリンニューロンは種々の摂食調節ニューロンと複雑なニューロンネットワークを形成し、摂食亢進作用をしていると考えられる。

Research Products

• [Publications] Funahashi, H.: "Hypothalamic neuronal network and feeding related peptides involved in the regulation of feeding"Anat Sci Int. 78. 123-138 (2003)
• [Publications] Funahashi, H.: "Leptin receptors in the brain"Int Rev Cytol. 244. 1-27 (2003)
• [Publications] Toshinai, K.: "Ghrelin-induced food intake is mediated via orexin pathway"Endocrinology. 144. 1506-1512 (2003)
• [Publications] Takenoya, F.: "Galanin-like peptide is target for regulation by orexin in the rat hypothalamus"Neuroscience Letters. 340. 209-212 (2003)
• [Publications] Wang, QP.: "Endomorphin-2 immunoreactive neurons in the rat hypothalamus"Brain Research. 969. 126-134 (2003)
• [Publications] Wang, QP.: "Morphological evidence of endomorphin as an agonist for the mu-opioid receptor in the rat spinal cord"Neuroscience Letters. 341. 107-110 (2003)
• [Publications] Kageyama, H.: "Fasting inceases gene expression of uncoupling proteins and peroxisome proliferator-activated receptor-γ in brown adipose tissue of ventromedial hypothalamus lesiond rats"Life Sciences. 72. 3035-3042 (2003)
• [Publications] Kageyama, H.: "Lipoprotein lipase mRNA in white adipose tissue but not in skeletal muscle is increased by pioglitazone through PPAR-gamma"Biochem Biophys Res Commun. 305. 22-27 (2003)
• [Publications] Wang, QP.: "Electron microscopic examination of the orexin immunoreactivity in the dorsal raphe nucleus"Peptides. 24. 925-930 (2003)
• [Publications] Guan, JL.: "Immunoelectron microscopic observation of the orexin-like immunoreactive fibers in the dorsal horn of the rat spinal cord"Brain Research. 987. 86-92 (2003)
• [Publications] Kageyama, H.: "Ventromedial hypothalamus lesions induce jejunal epithelial hyperplasia through an increase in gene expression of cyclooxygenase"Int J Obesity. 27. 1006-1013 (2003)
• [Publications] Funahashi, H.: "Co-existence of leptin- and orexin-receptors in feeding regulating neurons in the hypothalamic arcuate nucleus : A triple labeling study"Peptides. 24. 687-694 (2003)
• [Publications] Guan, JL.: "Synaptic interactions between ghrelin- and neuropeptide Y-containing neurons in the rat arcuate nucleus"Peptides. 24. 1921-1928 (2003)
• [Publications] 塩田清二(監訳): "レプチン"建帛社. 114 (2003)