2009 Fiscal Year Annual Research Report
個体発生の途上における細胞内イオン環境の変化を介する脳の性分化
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18390070
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| Research Institution | Nippon Medical School |
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Principal Investigator |
佐久間 康夫 Nippon Medical School, 大学院・医学研究科, 教授 (70094307)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 昌克 日本医科大学, 医学部, 准教授 (90143239)
木山 裕子 日本医科大学, 医学部, 講師 (60234390)
折笠 千登世 日本医科大学, 医学部, 助教 (20270671)
濱田 知宏 日本医科大学, 医学部, 助教 (90312058)
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| Keywords | 環境 / 生理学 / 性ホルモン / 細胞死 / エストロゲン受容体 / γアミノ酪酸(GABA) / チャネル / 細胞移動 |
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| Research Abstract |
ラットの脳は雌型がデフォルトで、周産期におけるエストロゲン受容体αの活性化により雄型化する。神経細胞の興奮性や分布に見られる性差は細胞死・移動・新生何れかの結果である。これらの機構はリガンド依存性あるいは電位依存性チャネルを介する細胞内イオン環境の調節のもとにある。本研究計画ではエストロゲンにより制御される細胞内イオン環境がどの機構を動かすか分子生物学・形態学・電気生理学・行動生理学的手法を用いて調べた。これまで完全でなかったラットのエストロゲン受容体(ER)αの部位特異的発現に関わる遺伝子の制御領域を解明し、この部位に蛍光タンパク遺伝子を結合した人工遺伝子の導入したところ視索前野の性的二型核の神経細胞に雌雄共に蛍光標識が現れた。生殖内分泌機能調節の最終共通路である性腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)産生ニューロンでは脳の形態形成の時期にも成熟ラットでもγアミノ酪酸により脱分極が送ることを見いだした。脱分極により細胞内カルシウム濃度が上昇すると細胞死や細胞移動が起こることとなる。さらにGnRH株細胞GT1-7では、エストラジオールがERβを介してBK電流の増強、ひいては興奮性の抑制を通じて、細胞死を抑える可能性を示した。一連の研究により、エストロゲンが個体発生の特定の時期に細胞内イオン環境の変化を起こし、脳の形態形成に性差を生じる分子的基盤を解明、さらに次の段階として遺伝子カスケードの同定に至る途を拓くことができた。
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