細胞工学を用いた神経活動モニタリング法の開発とインビボへの応用

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18659063
• Research Institution: University of Occupational and Environmental Health, Japan
• Principal Investigator: 上田 陽一 産業医科大学, 医学部, 教授 (10232745)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤原 広明 産業医科大学, 医学部, 助手 (10369051) ; 横山 徹 産業医科大学, 医学部, 助手 (80425321)
• Keywords: トランスジェニックラット / 視床下部 / パゾプレッシン / オキシトシン / GFP / CFP / Fosタンパク

Research Abstract

本研究は、インビボでの神経細胞の同定と神経活動の可視化およびそのモニタリングシステムの開発を目的とし、下垂体後葉系に焦点を当てて行っている。
本年度は、(1)インビボでの神経細胞の同定のためにトランスジェニック技術を用いて、バゾプレッシンーGFP(緑色蛍光タンパク)トランスジェニックラットに引き続き、オキシトシンーCFP(シアン蛍光タンパク)融合遺伝子を発現したトランスジェニックラットを作製することに成功した。本ラットでは、視床下部のオキシトシン産生ニューロンおよび下垂体後葉の軸索終末が青色蛍光を発しており、蛍光顕微鏡下で容易に同定することができた。現在、本学動物センターにおいて系統維持および繁殖を行っている。今後、バゾプレッシンーGFPおよびオキシトシンーCFPのダブルトランスジェニックラットを作製する予定である。
(2)神経活動の指標として汎用されているFosタンパクの発現をインビボで捉えるために、Fos-DsRed融合遺伝子を用いたトランスジェニックラットの作製に着手した。現在、Fos-DsRed融合遺伝子のコンストラクト作製の途中である。
(3)蛍光タンパクをインビボで経時的にモニターするための装置を開発した。本装置を用いてバゾプレッシンーGFPトランスジェニックラットから取り出した下垂体後葉からGFP蛍光を経時的にモニターすることに成功した。このGFP蛍光シグナルは高カリウム溶液の潅流後に有意に減少し、この反応は分泌抑制剤でブロックされたので、GFPが開口分泌によって分泌されることがモニターできていると考えられる。今後、より感度を上げてインビボでのモニタリングに応用して行く予定である。

Research Products

• [Journal Article] The short chain sugar acid, 2-buten-4-olide, activates oxytocin-secreting neurons but not arginine vasopressin-secreting neurons in the hypothalamus of rats (2006)
  • Author(s): Kawasaki, M., Yamaga, C., Onaka, T., Saito, J., Mera, T., Hashimoto, H., Fujihara, H., Okimoto, N., Ohnishi, H., Nakamura, T., Ueta, Y.
  • Journal Title: Brain Research 1086(1) Pages: 133-141
• [Journal Article] The hypothalamo-pituitary axis responses to lipopolysaccharide-induced endotoxemia in mice lacking inducible nitric oxide synthase (2006)
  • Author(s): Akasaka, S., Nomura, M., Nishii, H., Fujimoto, N., Ueta, Y., Tsutsui, M., Shimokawa, H., Yanagihara, N., Matsumoto, T.
  • Journal Title: Brain Research 1089(1) Pages: 1-9
• [Journal Article] Centrally administered neuropeptide W-30 activates magnocellular neurosecretory cells in the supraoptic and paraventricular nuclei with neurosecretion in rats (2006)
  • Author(s): Kawasaki, M., Onaka, T., Nakazato, M., Saito, J., Mera, T., Hashimoto, H., Fujihara, H., Okimoto, N., Ohnishi, H., Nakamura, T., Ueta, Y.
  • Journal Title: Journal of Endocrinology 190(2) Pages: 213-223
• [Journal Article] Exaggerated response of argininc vasopressin-enhanced green fluorescent protein fusion gene to salt loading without disturbance of body fluid homeostasis in rats (2006)
  • Author(s): Fujio, T., Fujihara, H., Shibata, M., Yamada, S., Onaka, T., Tanaka, K., Morita, H., Dayanithi, G., Kawata, M., Murphy, D., Ueta, Y.
  • Journal Title: Journal of Neuroendocrinology 18(10) Pages: 776-785
• [Journal Article] Effects of the short chain sugar acid 2-buten-4-olide on the hypothalamo-pituitary-adrenal axis in normal and adjuvant-induced arthritic rats (2006)
  • Author(s): Kawasaki, M., Onaka, T., Saito, J., Hashimoto, H., Suzuki, H., Otsubo, H., Fujihara, H., Okimoto, N., Ohnishi, H., Nakamura, T., Ueta, Y.
  • Journal Title: Journal of Neuroendocrinology 19(1) Pages: 54-65
• [Journal Article] Physiological studies of stress responses in the hypothalamus of vasopressin-enhanced green fluorescent protein transgenic rat (2006)
  • Author(s): Shibata, M., Fujjihara, H., Suzuki, H., Ozawa, H., Kawata, M., Dayanithi, G., Murphy, D., Ueta, Y.
  • Journal Title: Journal of Neuroendocrinology 19(4) Pages: 285-292