新規雌性尿中生理活性物質の分離精製と中枢神経系内活性化部位の同定

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K06943
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: 阿久津 仁美 岩手医科大学, 医学部, 助教 (30398482)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加茂 政晴 岩手医科大学, 歯学部, 准教授 (40214564)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 雌ラットフェロモン / 鋤鼻感覚細胞 / カルシウムイメージング / バイオアッセイ / 行動観察 / 免疫組織化学

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、雄ラット鋤鼻感覚細胞を活性化させる雌ラット尿由来新規生理活性物質を探索し、その生理活性物質が有する雄ラットの行動への影響を観察し、生理活性物質が活性化させる中枢神経回路を明らかにすることである。雌ラット尿中新規生理活性物質の探索のために、雄ラット鋤鼻器生スライスを用いたカルシウムイメージングバイオアッセイ系にて生理活性を試験している。雄ラットから生の鋤鼻器を採材してスライスを作製し、Ca2+インジケータを鋤鼻感覚細胞に取り込ませ、リアルタイム共焦点レーザー顕微鏡で観察して画像の取り込みを行った。現時点では尿の成分分析によって絞り込んだ物質の活性は観察できていないが、今後の尿の成分分析にて得られる分画の生理活性を速やかに試験する体制を整えることができた。
雌ラット尿中新規生理活性物質の存在がバイオアッセイ系にて確認できたら、次に、雄ラットの行動にどのような影響を及ぼすのかを調べる。ラットの行動を撮影するために、機材（ビデオカメラ・三脚など）をそろえ、行動を記録して解析する実験系を整えつつある。雌ラット尿とその尿から分離精製した成分を雄ラットに暴露し、行動への影響を試験する準備を整えた。
生理活性物質が活性化する雄ラットの中枢神経系回路を特定するために、主に免疫組織化学的手法を用いる予定である。免疫染色を行うために必要な試薬類・物品類をそろえ、実験を行う準備を整えた。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

2020年度は、新型コロナウイルスの感染拡大により、通常状態よりも様々な業務に時間を使うことになり、研究を遂行するにあたって、大きな制約を受けた。さらに、本研究では、雄ラット鋤鼻器スライスを用いたカルシウムイメージングバイオアッセイにて雌ラット尿由来分画の生理活性試験が不可欠であるが、共焦点レーザー顕微鏡の不具合が発生し、カルシウムイメージングが一時的に遂行不可能になった。その後、修理して実験可能になったが、生理活性試験のデータ取得が滞った。

Strategy for Future Research Activity

本研究の目的である、雌性ラット尿中新規生理活性物質の探索・雄ラットの行動に対する生理活性物質の影響の検討・生理活性物質が活性化する中枢神経回路の探索に関して、成果を出すための準備は整いつつある。LC-MSを用いた雌ラット尿HPLC分画のさらなる成分分析を行い、生理活性物質の絞り込みを行い、バイオアッセイ系にてその活性を試験する。また、絞り込んだ物質を中心に、雄ラットへ暴露したときの行動への影響を観察し、フェロモンとしての効果を推測する。さらに、生理活性物質の候補物質が活性化する神経細胞を免疫組織化学的手法を用いて可視化し、生理活性物質がフェロモン効果を引き起こすメカニズムを明らかにする。

Causes of Carryover

新型コロナウイルスの感染拡大による業務内容の変化と、共焦点レーザー顕微鏡システムの故障によるカルシウムイメージングバイオアッセイ系の中断により、当初の実験計画が滞ったことが原因である。
今後は、カルシウムイメージングバイオアッセイ系に必要な試薬・物品、尿中生理活性物質の分離精製に必要な試薬・物品、免疫組織化学に必要な試薬・物品、実験動物のラットなどを購入予定である。