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2016 Fiscal Year Annual Research Report

オキシトシン神経活動操作技術を用いたストレス神経回路機構の解析

Research Project

Project/Area Number 16H05128
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

中村 和弘  名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (00548521)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsストレス / オキシトシン / 光遺伝学 / 神経回路 / 心因性発熱 / 情動 / 血圧 / 交感神経
Outline of Annual Research Achievements

本研究の主な目的は、中枢オキシトシン神経系がストレス神経回路に作用する仕組みを個体レベルで解明することである。オキシトシンが抗不安・ストレス緩和作用を持つことは知られているが、その脳内での作用メカニズムは不明である。研究代表者はこれまでに、オキシトシンニューロン選択的に任意の遺伝子を発現させる技術を開発した。今年度は、この技術を用いて緑色蛍光蛋白質(GFP)を発現させ、視床下部のオキシトシンニューロンの軸索投射先を解析した。その結果、ストレス反応に関わることが知られるいくつかの脳領域に投射することが分かった。そこで、ラット脳内のこれらの投射先領域にカニューレを挿入し、オキシトシンあるいはオキシトシン受容体拮抗薬を微量注入した後に社会的敗北ストレスを与え、生じるストレス性自律生理反応(体温上昇反応、昇圧・頻脈反応)を計測した。このストレス性自律生理反応は、褐色脂肪組織温度、深部体温、血圧、脈拍などの生理学的パラメーターを同時計測するためのテレメトリー発信器を予め埋め込んでおくことによって計測した。オキシトシンニューロンの軸索分布が広範にわたるため、現在も解析を続けている。
また、次年度以降に実施するオキシトシン神経の光刺激実験の予備検討実験として、オキシトシンニューロン選択的に任意の遺伝子を発現させる技術を用いて、光感受性カチオンチャネルを視床下部のオキシトシンニューロン選択的に発現させる実験を行い、成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

今年度の主要な研究計画は、視床下部のオキシトシンニューロンが軸索を投射する先の脳領域にオキシトシンあるいはオキシトシン受容体拮抗薬を微量注入した後に社会的敗北ストレスを与え、生じるストレス性自律生理反応を解析することであった。この実験から興味深い結果が得られつつあるものの、オキシトシンニューロンの軸索分布が広範にわたるため、すべての投射先領域へ注入を終えるのに時間がかかる見込みであり、現在も引き続き解析を続けている。また、次年度以降に実施するオキシトシン神経の光刺激実験の予備検討実験を前倒しして実施し、オキシトシンニューロン選択的に任意の遺伝子を発現させる技術を用いて、光感受性カチオンチャネルを視床下部のオキシトシンニューロン選択的に発現させる実験を行い、成功した。以上の研究進捗状況に鑑み、本研究はおおむね順調に進展していると判断する。

Strategy for Future Research Activity

視床下部のオキシトシンニューロンが軸索を投射する先の脳領域にオキシトシンあるいはオキシトシン受容体拮抗薬を微量注入した後に社会的敗北ストレスを与え、生じるストレス性自律生理反応を解析する実験は、引き続き実施しており、データをまとめる予定である。また、今年度の予備検討実験の成功を踏まえて、次年度以降は視床下部のオキシトシンニューロンの神経活動の操作実験を本格的に始める予定である。

  • Research Products

    (19 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 7 results) Book (2 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Oregon Health & Science University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Oregon Health & Science University
  • [Journal Article] Medullary reticular neurons mediate neuropeptide Y-induced metabolic inhibition and mastication2017

    • Author(s)
      Yoshiko Nakamura, Yuchio Yanagawa, Shaun F. Morrison, Kazuhiro Nakamura
    • Journal Title

      Cell Metabolism

      Volume: 25 Pages: 322-344

    • DOI

      10.1016/j.cmet.2016.12.002

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 体温・代謝調節システムの研究から「温度生物学」への展開2016

    • Author(s)
      中村和弘
    • Journal Title

      生物物理

      Volume: 56 Pages: 149-153

    • DOI

      10.2142/biophys.56.149

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 体温を調節する中枢神経回路メカニズム2016

    • Author(s)
      中村和弘
    • Journal Title

      日本神経精神薬理学雑誌

      Volume: 36 Pages: 93-99

  • [Journal Article] Differential inputs to the perisomatic and distal-dendritic compartments of VIP-positive neurons in layer 2/3 of the mouse barrel cortex2016

    • Author(s)
      Jaerin Sohn, Shinichiro Okamoto, Naoya Kataoka, Takeshi Kaneko, Kazuhiro Nakamura, Hiroyuki Hioki
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroanatomy

      Volume: 10 Pages: 124

    • DOI

      10.3389/fnana.2016.00124

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Sociopsychological stress activates ventral medial prefrontal cortex-dorsomedial hypothalamus pathway that drives sympathetic stress responses2017

    • Author(s)
      Naoya Kataoka, Kazuhiro Nakamura
    • Organizer
      第94回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      アクトシティ浜松(静岡県浜松市)
    • Year and Date
      2017-03-28 – 2017-03-30
  • [Presentation] 体温を調節する脳の神経回路メカニズム2017

    • Author(s)
      中村和弘
    • Organizer
      三重県栄養士会 平成28年度研究発表会・研修会
    • Place of Presentation
      三重県勤労者福祉会館(三重県津市)
    • Year and Date
      2017-03-11
    • Invited
  • [Presentation] 環境温度・環境ストレスから生命を守る神経回路2016

    • Author(s)
      中村和弘
    • Organizer
      2016年度「次世代脳」プロジェクト 冬のシンポジウム
    • Place of Presentation
      学士会館(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2016-12-19 – 2016-12-21
    • Invited
  • [Presentation] Higher brain stress signalling that drives the hypothalamo-medullary pathway for stress-induced hyperthermia2016

    • Author(s)
      Kazuhiro Nakamura, Naoya Kataoka
    • Organizer
      6th International Conference on the Physiology and Pharmacology of Temperature Regulation (PPTR2016)
    • Place of Presentation
      Ljubljana (Slovenia)
    • Year and Date
      2016-12-05 – 2016-12-09
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Sociopsychological stress activates ventral medial prefrontal cortex-dorsomedial hypothalamus pathway that drives brown adipose tissue thermogenesis and hyperthermia2016

    • Author(s)
      Naoya Kataoka, Kazuhiro Nakamura
    • Organizer
      6th International Conference on the Physiology and Pharmacology of Temperature Regulation (PPTR2016)
    • Place of Presentation
      Ljubljana (Slovenia)
    • Year and Date
      2016-12-05 – 2016-12-09
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 環境ストレスに応じた褐色脂肪熱産生の調節2016

    • Author(s)
      中村和弘
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-11-30 – 2016-12-02
    • Invited
  • [Presentation] 体温と代謝を調節する中枢神経回路機構2016

    • Author(s)
      中村和弘
    • Organizer
      第89回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-09-25 – 2016-09-27
    • Invited
  • [Presentation] Central pathways for cold-induced thermogenesis2016

    • Author(s)
      Kazuhiro Nakamura
    • Organizer
      Wenner-Gren財団国際シンポジウム“Brown Adipose Tissue and Euthermia”
    • Place of Presentation
      Stockholm (Sweden)
    • Year and Date
      2016-05-25 – 2016-05-28
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 環境ストレスから生命を守る体温調節神経回路2016

    • Author(s)
      中村和弘
    • Organizer
      第15回KAMOGAWA Cardiovascular Conference
    • Place of Presentation
      ウェスティン都ホテル京都(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-05-13
    • Invited
  • [Presentation] Direct pathway from ventral medial prefrontal cortex to dorsomedial hypothalamus drives psychological stress-induced hyperthermia2016

    • Author(s)
      Naoya Kataoka, Kazuhiro Nakamura
    • Organizer
      Experimental Biology 2016
    • Place of Presentation
      San Diego (USA)
    • Year and Date
      2016-04-02 – 2016-04-06
    • Int'l Joint Research
  • [Book] ブレインサイエンス・レビュー 20172017

    • Author(s)
      廣川信隆 編(中村和弘:心理ストレスによる自律生理反応を駆動する中枢神経回路機構)
    • Total Pages
      308(135-149)
    • Publisher
      クバプロ
  • [Book] コメディカル専門基礎科目シリーズ 「生理学」2016

    • Author(s)
      桑名俊一・荒田晶子 編著(中村和弘:第15章 体温の調節)
    • Total Pages
      400(357-378)
    • Publisher
      理工図書
  • [Remarks] 名古屋大学大学院医学系研究科・統合生理学分野ホームページ

    • URL

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

  • [Remarks] 名古屋大学大学院医学系研究科・統合生理学分野ホームページ英語版

    • URL

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

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-01-28  

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