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2018 Fiscal Year Research-status Report

嗅球オキシトシン細胞における摂食行動への生理的役割の解明

Research Project

Project/Area Number 16K08537
Research InstitutionDokkyo Medical University

Principal Investigator

橋本 弘史  獨協医科大学, 医学部, 准教授 (10454935)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywordsオキシトシン / オキシトシン受容体アンタゴニスト / オキシトシン赤色蛍光遺伝子改変ラット / 視床下部 / シクロスポリン / シスプラチン / Fos蛋白 / Xenin
Outline of Annual Research Achievements

下垂体後葉ホルモンであるオキシトシン(OT)は、これまで子宮収縮および射乳反射を引き起こすことが知られている。近年、社会行動や摂食行動を調節する因子として注目され、記憶および情動などの高次脳機能の修飾や摂食への関与が示唆されている。最近、肥満および自閉症スペクトラム症患者に対し、OTの経鼻投与により症状が改善されることが報告された(Maejima et al., 2015; Watanabe et al., 2015)。本研究では、嗅球におけるOTの生理学的役割および情報伝達機構の特性を、摂食抑制モデルにおいて分子生物学的および電気生理学的手法を用いて明らかにすることを目的とする。平成28年度は、シスプラチン誘発性摂食抑制モデルにおいて、OT産生部位である視床下部視索上核および室傍核、さらにOT細胞の投射先である延髄孤束核にFos蛋白の発現が認められ、OT-mRFP1遺伝子改変ラットにおいては、蛍光輝度の増加が見られた。これらの発現はOT受容体拮抗薬の投与により有意に減弱した。この成果は、英語論文としてJPSに掲載された。平成29~30年度は、シスプラチン誘発性摂食抑制モデルラットの嗅球におけるFos蛋白の発現の変化を検討したが、有意な変化は見られなかった。抗がん剤シクロスポリンによる摂食抑制モデルラットを検討したところ、シスプラチンよりも強力に摂食を抑制したが、OT細胞においては有意な変化は見られなかった。神経ペプチドXeninは強力に摂食抑制を引き起こすことが知られている。そこで、Wistarラット脳室内にXeninを投与し、脳内のFos蛋白の発現を調べた。OT産生部位である視床下部視索上核および室傍核、さらにOT細胞の投射先である延髄孤束核にFos蛋白の発現が認められ、OT細胞において、Fos蛋白の発現が有意に増加していた。この成果は、英語論文として現在投稿中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

シスプラチン誘発性摂食抑制モデルラットにおいて、OTの関与が示唆されたが、嗅球における作用においては有意な変化が見られなかった。シスプラチン誘発による摂食抑制作用は比較的小さかったためと考えられたので、より強力な摂食抑制作用を示したシクロスポリンによる摂食抑制モデルを用いてOT細胞への作用の検討を行ったが、有意な変化は見られなかった。神経ペプチドの1つであるXeninを脳室内投与すると摂食を抑制する。WistarラットにXeninを脳室内投与したところ、OT産生部位である視床下部視索上核および室傍核、さらにOT細胞の投射先である延髄孤束核にFos蛋白の発現が認められた。視索上核および室傍核のOT細胞にいてもFos蛋白の発現が認められてが、予想よりもその効果は少ないものであった。

Strategy for Future Research Activity

Wistar系成熟雄ラットおよびOT-mRFP1遺伝子改変ラットを用いて、摂食抑制モデルにおけるOTの脳内および嗅球内の変化を検討しているが、抗癌剤および神経ペプチドによる摂食抑制モデルにおいて、視床下部OT細胞における変化はみられるものの、嗅球への効果は不明瞭である。そこで、嗅球除去による摂食抑制が引き起こされるのか、また、その際に、視床下部OT細胞は変化するのかの検討を行う。具体的には、OT-mRFP1遺伝子改変ラットを用いて嗅球除去もしくは偽手術を行い、(1)摂食および飲水量、(2)視床下部視索上核および室傍核の赤色蛍光輝度を経時的に測定し、比較および検討を行う。

Causes of Carryover

異動もあったため、計画が少し遅れている。OT-mRFP1遺伝子改変ラットに嗅球除去術を施行し、(1)摂食および飲水量、(2)視床下部視索上核および室傍核の赤色蛍光輝度を経時的に測定し、比較および検討を行う予定である。

  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Expression of the genes encoding hypothalamic feeding-related neuropeptides in the streptozotocin-induced diabetic rats with variable hyperglycemia and hyperphagia.2019

    • Author(s)
      Sonoda S, Yoshimura M, Ueno H, Nishimura H, Nishimura K, Tanaka K, Motojima Y, Saito R, Maruyama T, Hashimoto H, Okada Y, Tanaka Y, Ueta Y.
    • Journal Title

      Neuropeptides

      Volume: 75 Pages: 34-40

    • DOI

      10.1016/j.npep.2019.03.003.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inhibition of ghrelin-induced feeding in rats by pretreatment with a novel dual orexin receptor antagonist2019

    • Author(s)
      So M, Hashimoto H, Saito R, Yamamoto Y, Motojima Y, Ueno H, Sonoda S, Yoshimura M, Maruyama T, Kusuhara K, Ueta Y.
    • Journal Title

      J Physiol Sci.

      Volume: 69 Pages: 555

    • DOI

      10.1007/s12576-019-00665-w.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Increased oxytocin-monomeric red fluorescent protein 1 fluorescent intensity with urocortin-like immunoreactivity in the hypothalamo-neurohypophysial system of aged transgenic rats.2018

    • Author(s)
      Ohno S, Hashimoto H, Fujihara H, Fujiki N, Yoshimura M, Maruyama T, Motojima Y, Saito R, Ueno H, Sonoda S, Ohno M, Umezu Y, Hamamura A, Saeki S, Ueta Y.
    • Journal Title

      Neurosci Res.

      Volume: 128 Pages: 40-49

    • DOI

      10.1016/j.neures.2017.08.001.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of hypergravity on the gene expression of the hypothalamic feeding-related neuropeptides in mice via vestibular inputs.2018

    • Author(s)
      Sonoda S, Yoshimura M, Abe C, Morita H, Ueno H, Motojima Y, Saito R, Maruyama T, Hashimoto H, Tanaka Y, Ueta Y.
    • Journal Title

      Peptides

      Volume: 105 Pages: 14-20

    • DOI

      10.1016/j.peptides.2018.05.004.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Possible involvement of central oxytocin in cisplatin-induced anorexia in rats.2018

    • Author(s)
      Arase K, Hashimoto H, Sonoda S, Ueno H, Saito R, Motojima Y, Yoshimura M, Maruyama T, Hirata K, Uezono Y, Ueta Y.
    • Journal Title

      J Physiol Sci.

      Volume: 68 Pages: 471-482

    • DOI

      10.1007/s12576-017-0550-z.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 重力変化後のマウス視床下部摂食関連ペプチド遺伝子発現の変化2019

    • Author(s)
      園田里美、吉村充弘、橋本弘史、眞田賢哉、西村和朗、西村春来、田中健太郎、上野啓通、丸山崇、安部力、森田啓之、上田陽一
    • Organizer
      第14回環境生理学プレコングレス、神戸市
  • [Presentation] Inhibition of ghrelin-induced feeding in rats by treatment with a novel orexin receptor antagonist2019

    • Author(s)
      Mariko So, Hirofumi Hashimoto, Reiko Saito, Yukiyo Yamamoto, Yasuhito Motojima, Hiromichi Ueno, Satomi Sonoda, Mitsuhiro Yoshimura, Takashi Maruyama, Koichi Kusuhara, Yoichi Ueta
    • Organizer
      The 9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress in conjunction with the 96th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan, Kobe, Japan
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Possible involvement of central nesfatin-1 neurons in xenin-induced feeding suppression in rats2019

    • Author(s)
      Hirofumi Hashimoto, Yoshiteru Seo
    • Organizer
      The 9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress in conjunction with the 96th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan, Kobe, Japan
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] シスプラチン末梢投与によりラット視床下部オキシトシンニューロンが活性化する2018

    • Author(s)
      橋本弘史、荒瀬光一、元嶋尉士、齋藤玲子、園田里美、上野啓通、吉村充弘、丸山崇、平田敬治、瀬尾芳輝、上田陽一
    • Organizer
      第95回日本生理学会大会、高松市
  • [Presentation] 加齢トランスジェニックラットの視床下部-下垂体後葉系におけるウロコルチン様免疫反応を伴うオキシトシン-単量体赤色蛍光蛋白1蛍光強度の増加2018

    • Author(s)
      大野重雄、丸山崇、橋本弘史、藤原広明、藤木通弘、吉村充弘、元嶋尉士、齋藤玲子、上野啓通、園田里美、大野素子、梅津祐一、浜村明徳、佐伯覚、上田陽一
    • Organizer
      第95回日本生理学会大会、高松市
  • [Presentation] Effects of central oxytocin on cisplatin-induced anorexia in rat2018

    • Author(s)
      Hirofumi Hashimoto, Koichi Arase, Satomi Sonoda, Hiromichi Ueno, Reiko Saito, Yasuhito Motojima, Mitsuhiro Yoshimura, Takashi Maruyama, Keiji Hirata, Yasuhito Uezono, Yoichi Ueta
    • Organizer
      The 9th International Congress of Neuroendocrinology, Toronto, Canada
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ラット視床下部オキシトシンニューロンがシスプラチン末梢投与による食思不振に関与する可能性がある2018

    • Author(s)
      橋本弘史、荒瀬光一、園田里美、上野啓通、元嶋尉士、齋藤玲子、吉村充弘、丸山崇、平田敬治、上田陽一
    • Organizer
      第45回日本神経内分泌学会、東京都文京区
  • [Presentation] ラット視床下部オキシトシンニューロンはシスプラチン末梢投与による食欲低下に関与する可能性がある2018

    • Author(s)
      橋本弘史、瀬尾芳輝
    • Organizer
      第46回獨協医学会、栃木県下都賀郡

URL: 

Published: 2019-12-27  

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