Regulatory mechanism of neuromedin U expression in the pars tubercles

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K15150
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Morphology/Structure
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: AIZAWA SAYAKA 岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (90754375)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 下垂体 / 隆起部 / ニューロメジンU / メラトニン / アデノシン / 概日リズム / 時間生物 / 内分泌

Outline of Final Research Achievements

Neuromedin U (NMU) shows circadian expression in the rat pars tuberalis (PT), and is known to be suppressed by melatonin. Here we examined the involvement of adenosine in the regulation of the Nmu expression. It was found that the rat PT expressed adenosine receptor A2b and an adenosine receptor agonist NECA stimulated Nmu expression in brain slice culture. An in vitro promoter assay revealed that NECA stimulated Nmu promoter activity via a cAMP response element (CRE) in the presence of adenosine receptor A2b. Furthermore, NECA increased the levels of phosphorylated CRE binding protein. These results suggest that adenosine stimulates Nmu expression by activating cAMP signaling pathway through the adenosine receptor A2b in the rat PT. This is the first report demonstrating that Nmu expression in the PT is regulated by adenosine, which acts as an intravital central metabolic signal, in addition to melatonin, which acts as an external photoperiodic environmental signal.

Free Research Field

内分泌学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

隆起部は，メラトニン受容体を脳内で最も高発現することから，日周的，季節的な生理現象への関与が古くより示唆されてきた。しかし隆起部は非常に微小で隣接する部位に影響を与えずに摘除することが困難なため，いまだその生理的役割には不明な点が多い。本研究ではNMUの発現制御機構を解析し，隆起部がメラトニンを介して外部の情報を受け取るだけでなく，内部恒常性の情報をアデノシンを介して受け取ることが明らかとなった。これまで不明であった隆起部の生理機能として，外部と内部の「情報の統合の場」であることが示された。光生物学や概日リズム障害といった臨床医学分野などへの波及効果は高いことが期待される。