2014 Fiscal Year Annual Research Report

栄養状態が生殖に及ぼす影響の生体内神経・内分泌機構の解明

Research Project

Project/Area Number	14J08559
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	長谷部政治東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
Project Period (FY)	2014-04-25 – 2017-03-31
Keywords	生殖 / 栄養状態 / GnRH / LH / FSH / キスペプチン / 電気生理学 / 神経・内分泌
Outline of Annual Research Achievements	動物の生殖機能は生体内の栄養状態に大きな影響を受けることが知られている。しかし、栄養状態の変化を生殖機能・行動に反映する、生体内の神経・内分泌機構については未解明な部分が多い。本研究では、栄養状態が生殖に及ぼす影響の生体内神経・内分泌機構の解明を目指し、生殖機能の中枢制御機構を中心に多角的な解析を進めている。本年度はまず昨年度以前より進めてきた、生殖状態に応じた生理機能・行動の中枢制御への関与示唆されている脳内の神経ペプチド：キスペプチンニューロンについての解析を引き続き行った。メダカキスペプチン：Kiss1ニューロン特異的にGFP蛍光標識した遺伝子改変メダカを用いた電気生理学的解析により、Kiss1ニューロンの神経活動が生殖状態に応じて劇的に変化することを明らかにした。この研究結果とkiss1遺伝子発現が生殖状態に応じて変化するという過去の知見より、Kiss1ニューロンは生殖状態の中枢センサーとして働き、生殖状態に応じた生理機能制御に関与していることが示唆された。次に、絶食という大きな栄養状態変化が生殖機能・行動に及ぼす影響を解析した。雌メダカを絶食処理した所、雌メダカの生殖機能・行動が抑制された。また、生殖機能の中枢制御機構に対する絶食の影響についても解析を開始した。生体内の生殖制御において必須な役割を持つ、脳下垂体生殖腺刺激ホルモン（LH・FSH）や視床下部の生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン：GnRH1ニューロンに絶食が及ぼす影響について、Real-time PCRを用いたmRNA定量解析・電気生理学的手法を用いた神経活動解析など多角的な解析を進めており、来年度以降も継続して行っていく予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 昨年度以前より進めてきた、キスペプチンニューロンの生殖状態に応じた神経活動についての解析が、本年度で一定の成果が得られ、国外学会や科学雑誌でその研究成果を発表した。また、当初より予定していた絶食による栄養状態変化が生殖制御機構に及ぼす影響についての解析だが、まず絶食による雌メダカの生殖機能・行動への影響について解析を行い、絶食が雌メダカの生殖機能・行動を抑制することを発見した。また、まだ解析途中であるが、絶食がLH・FSH mRNA量やGnRH1ニューロンの神経活動に及ぼす影響についても結果が得られ始めている。これらの進捗状況より、概ね順調に研究が進展していると考えている。
Strategy for Future Research Activity	本年度の解析結果より、絶食により生体内の栄養状態が負の状態になっている際に雌メダカの生殖機能・行動が抑制されることが分かってきた。そこで、この絶食による生殖機能抑制の生体内神経・内分泌機構を明らかにするために、本年度も解析を進めてきた絶食が生殖制御中枢のLH・FSH、GnRH1ニューロンに及ぼす影響について、電気生理学的手法やReal-time PCRを用いて多角的な解析を進める。また、栄養状態変化を生殖制御中枢へと伝達する生体内機構についても、栄養素や摂食・代謝を制御するホルモン・神経ペプチドに着目し、それらが生殖制御中枢に及ぼす影響について順次解析を開始していく。