2015 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
15H05724
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Research Institution | University of Tsukuba |
Principal Investigator |
小川 園子 筑波大学, 人間系, 教授 (50396610)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 阿貴 筑波大学, 人間系, 助教 (30581764)
Pavlides C 筑波大学, 人間系, 教授 (50712808)
塚原 伸治 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (90318824)
坂本 浩隆 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (20363971)
小出 剛 国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 准教授 (20221955)
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Project Period (FY) |
2015-05-29 – 2020-03-31
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Keywords | エストロゲン受容体 / 社会行動神経回路 / ステロイドホルモン / 思春期 / RNA干渉方 / 攻撃行動 / 性行動 / 内側扁桃体 |
Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、ERα とERβによる社会行動制御の脳内機構について、(1)性ステロイドホルモンの「活性作用」と社会行動神経ネットワーク機構、(2)性ステロイドホルモンの「形成作用」と社会行動神経ネットワーク機構、(3)雌に特徴的な社会行動の発現調節の3つのサブテーマを設定して研究を進めている。27年度には主に以下の課題に取り組み、原著論文、学会発表として成果発信をすることができた。 (1)脳部位特異的なERβの欠損が雄マウスの性行動、攻撃行動、他個体への選好性に及ぼす影響:これまで雄特有の社会行動を制御する神経ネットワーク機構に働くERαを介した性ステロイドホルモン作用については解析が進んでいたが、ERβの役割については未知のままであった。社会行動神経ネットワークを構成する主要脳部位のひとつである内側扁桃体で局所的にERβ遺伝子発現を阻害したところ、性行動、攻撃行動には影響しないものの、通常の雄マウスで見られる発情雌マウスに対する選好性が、ERβ欠損により消失することがわかった。(2)社会行動神経ネットワーク機構への性ステロイドホルモンの「形成作用」におけるERβの役割:思春期に大きく変化する性ステロイドホルモンの作用(形成作用)が、性に特徴的な社会行動神経ネットワーク機構の構築に重要であることが知られている。これまでに、内側扁桃体のERαが思春期に働くことが、成熟後の性、攻撃行動の出現には必須であることを突き止めていたが、ERβの役割については未知であった。本研究で、思春期が始まる前に、脳部位特異的にERβを欠損させたマウスにおいて、成熟後の性、攻撃行動を解析したところ、内側扁桃体での欠損はどうちらの行動にも影響しなかったのに対して、内側視索前野でのERβ欠損は、攻撃行動のレベルを低下させることがわかった。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
RNA干渉法を用いた脳部位特異的なERα、ERβの発現阻害が社会行動の表出に及ぼす影響についての解析は順調に進んでいる。27年度の研究では、前述の通り、ERαに加えてERβも性ステロイドホルモンによる社会行動制御に重要であることがわかった。現在、国際的にみても、マウスの脳内のERβを認識する信頼性の高い抗体が存在しておらず、このことが、性ステロイドホルモンの中枢作用におけるERβの役割の検討を遅らせていると言わざるを得ない。社会行動神経ネットワーク機構の様々な領域に局在するERβの役割や作用機序をさらに解析していくためには、ERβを認識するより信頼性の高い抗体が必要である。現在、その作製を研究分担者と共に進め、免疫組織化学染色法、ウェスタンブロッキング法を用いて作製した抗体の信頼性の検討を行っている。また、ERβ標識したマウスの開発も手掛けており、28年度には実際の解析に使用する予定である。
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Strategy for Future Research Activity |
(1)これまでの研究では、社会行動神経ネットワークの個々の脳部位でのERαあるいはERβの欠損が行動表出に及ぼす影響についての解析を進めてきた。28年度以降の研究では、社会行動神経ネットワーク全体での統合的な制御機構の解析を進めることを目指している。そのためには、個々の脳部位においてERαあるいはERβを発現する神経細胞の活動を特異的に刺激、あるいは抑制することにより、社会行動神経ネットワーク全体にどのような神経生理学的、神経生化学的な変化が見られるのか、さらに社会行動の発現にどのような影響が見られるのかを解析できるオプトジェネティックスシステムを確立することが必要である。現在、トランスジェニックマウスの作製を含め、準備を進めており、28年度中には実験を開始できる予定である。 (2)今後の研究において重要となるもうひとつの課題は、個々の社会行動の変容の基盤となる脳内物質の特定である。性ステロイドホルモンは、ERαあるいはERβに結合したのち、核内に移行して様々な下流遺伝子の転写を制御する。この場合においても、社会行動神経ネットワーク全体を包括した解析を進めることを目指している。
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[Journal Article] Effects of pre-pubertal or adult site-specific knockdown of estrogen receptor β in the medial preoptic area and medial amygdala on social behaviors in male mice2016
Author(s)
Nakata, M., Sano, K., Musatov, S., Yamaguchi, N., Sakamoto, T., and Ogawa, S.
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Journal Title
eNeuro
Volume: 3
Pages: 1-14
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Postnatal development of the gastrin-releasing peptide system in the lumbosacral spinal cord controlling male reproductive function in rats.2016
Author(s)
Katayama, N., Oti, T., Takanami, K., Sakamoto, T., Sakamoto, H.
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Journal Title
Proceedings of the Japan Academy, Ser. B, Physical and Biological Sciences
Volume: 92
Pages: 69-75
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Cell adhesion molecule Caspr3 is expressed in the mouse basal ganglia during early postnatal stages.2016
Author(s)
Hirata, H., Umemori, J., Yoshioka, H., Koide, T., Watanabe, K., Shimoda, Y.
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Journal Title
Journal of Neuroscience Research
Volume: 94
Pages: 74-89
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Neural, hormonal and experiential control of sex-typical expression of social behavior.2015
Author(s)
Ogawa, S., Tsuda, M.C., Sano, K., Tsukahara, S., and Musatov, S.
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Journal Title
Interdisciplinary Information Sciences
Volume: 21
Pages: 181-187
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Role of Oestrogen α Receptors in Sociosexual Behaviour in Female Rats Housed in a Seminatural Environment.2015
Author(s)
Snoeren, E.M., Antonio-Cabrera, E., Spiteri, T., Musatov, S., Ogawa, S., Pfaff, D.W., and Agmo, A.
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Journal Title
Journal of Neuroendocrinology
Volume: 27
Pages: 803-818
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Three-dimensional visualization of multiple synapses in thick sections using high-voltage electron microscopy in the rat spinal cord.2015
Author(s)
Satoh, K., Takanami, K., Murata, K., Kawata, M., Sakamoto, T., Sakamoto, H.
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Journal Title
Data in Brief
Volume: 4
Pages: 566-570
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Glutamate input in the dorsal raphe nucleus as a determinant of escalated aggression in male mice.2015
Author(s)
Takahashi, A., Lee, R.X., Iwasato, T., Itohara, S., Arima, H., Bettler, B., Miczek, K.A., Koide, T.
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Journal Title
The Journal of Neuroscience
Volume: 35
Pages: 6452-6463
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Sex Differences in Nucleus Accumbens Transcriptome Profiles Associated with Susceptibility versus Resilience to Subchronic Variable Stress.2015
Author(s)
Hodes GE, Pfau ML, Purushothaman I, Ahn HF, Golden SA, Christoffel DJ, Magida J, Brancato A, Takahashi A, Flanigan ME, Ménard C, Aleyasin H, Koo JW, Lorsch ZS, Feng J, Heshmati M, Wang M, Turecki G, Neve R, Zhang B, Shen L, Nestler EJ, Russo SJ.
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Journal Title
The Journal of Neuroscience
Volume: 35
Pages: 16362-16376.
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Sex differences in cells expressing green fluorescent protein under the control of the estrogen receptor-α promoter in the hypothalamus of mice.2015
Author(s)
Kyi-Tha-Thu, C., Okoshi, K., Ito, H., Matsuda, KI., Kawata, M., Tsukahara, S.
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Journal Title
Neuroscience Research
Volume: 101
Pages: 44-52
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Reduction of aggressive behavior by pre-pubertal, but not adult site-specific knockdown of estrogen receptor β in the medial preoptic area of male mice.2016
Author(s)
Nakata, M., Sano, K., Musatov, S., Yamaguchi, N., Sakamoto, T., and Ogawa, S.
Organizer
The 93rd Annual Meeting of the Physiological Society of Japan.
Place of Presentation
札幌コンベンションセンター、北海道、札幌市
Year and Date
2016-03-22 – 2016-03-24
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[Presentation] Sexually dimorphic nuclei (SDNs) in the brain of suncus: A comparative study between mice and suncus.2015
Author(s)
Tanaka, T., Moe, Y., Morishita, M., Maejima, S., Nakahara, C., Sakata, I., Sakai, T., Tsukahara, S.
Organizer
第40回日本比較内分泌学会大会・日本比較生理生化学会第37回大会合同大会
Place of Presentation
広島アステールプラザ、広島、広島市
Year and Date
2015-12-11 – 2015-12-13
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[Presentation] A sex difference in green fluorescent protein expression under the control of the estrogen receptor-alpha promoter in the hypothalamus of mice.2015
Author(s)
Kyi-Tha-Thu, C., Okoshi, K., Ito, H., Matsuda, K-I., Kawata, M., Tsukahara, S.
Organizer
8th Congress Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies
Place of Presentation
Centara Grand at CentralWorld, Bangkok, Thailand.
Year and Date
2015-11-22 – 2015-11-25
Int'l Joint Research
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[Presentation] Male-biased sexually dimorphic nuclei found in the brain of Suncus murinicus.2015
Author(s)
Moe, Y., Tanaka, T., Morishita, M., Nakahara, C., Sakata, I., Sakai, T., Tsukahara, S.
Organizer
8th Congress Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies
Place of Presentation
Centara Grand at CentralWorld, Bangkok, Thailand
Year and Date
2015-11-22 – 2015-11-25
Int'l Joint Research
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[Presentation] The role of estrogen receptor b in adult medial amygdala in the regulation of male social behavior.2015
Author(s)
Nakata, M., Sano, K., Musatov, S., Yamaguchi, N., Sakamoto, T., and Ogawa, S.
Organizer
Society for Neuroscience 2015
Place of Presentation
McCormick Place, Chicago, USA.
Year and Date
2015-10-17 – 2015-10-21
Int'l Joint Research
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[Presentation] Site-specific action of testosterone via estrogen receptor β, not α, in the medial preoptic area is required for the full expression of aggressive behavior in male mice.2015
Author(s)
Yamaguchi, N., Sano, K., Nakata, M., Musatov, S., Sakamoto, T., and Ogawa, S.
Organizer
Society for Neuroscience 2015
Place of Presentation
McCormick Place, Chicago, USA.
Year and Date
2015-10-17 – 2015-10-21
Int'l Joint Research
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[Presentation] Pubertal activation of estrogen receptor α in the medial amygdala is necessary for the expression of male-type social behavior in adult mice.2015
Author(s)
Sano, K., Nakata, M., Musatov, S., Tsukahara, S., Yamaguchi, N., Sakamoto, T., and Ogawa, S.
Organizer
Society for Neuroscience 2015
Place of Presentation
McCormick Place, Chicago, USA.
Year and Date
2015-10-17 – 2015-10-21
Int'l Joint Research
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[Presentation] Effects of site-specific knockdown of estrogen receptor α or β in the medial preoptic area on postpartum aggression in female mice.2015
Author(s)
Nagata, K., Miyata, Y., Sano, K., Musatov, S., and Ogawa, S.
Organizer
Society for Neuroscience 2015
Place of Presentation
McCormick Place, Chicago, USA.
Year and Date
2015-10-17 – 2015-10-21
Int'l Joint Research
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[Presentation] Role of estrogen receptor β in the dorsal raphe nucleus in the regulation of female sexual behavior in mice.2015
Author(s)
Morimoto, C., Sano, K., Nakata, M., Musatov, S., Yamaguchi, N., Sakamoto, T., and Ogawa, S.
Organizer
Society for Neuroscience 2015
Place of Presentation
McCormick Place, Chicago, USA.
Year and Date
2015-10-17 – 2015-10-21
Int'l Joint Research
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[Presentation] Analysis of hierarchical social behavior in clown anemonefish (Amphiprion ocellaris).2015
Author(s)
Ito, T., Nakagiri, S., Nagata, K., Sano, K., Sagoshi, S., Nakata, M., and Ogawa, S.
Organizer
第75回日本動物心理学会大会.
Place of Presentation
日本女子大学、東京、文京区
Year and Date
2015-09-11 – 2015-09-11
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