哺乳類特異的なGnRHに対する下垂体脱感作メカニズムの解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K16494
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 國村 有弓 日本医科大学, 大学院医学研究科, 研究生 (60801488)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 生殖 / 脳・神経 / 下垂体 / 受容体 / 性腺刺激ホルモン放出ホルモン

Outline of Annual Research Achievements

本研究では近年問題となりつつある不妊症増加という社会的背景から、哺乳類の下垂体の性腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)に対する感受性低下メカニズムの解明を目指す。非哺乳類と比べ、哺乳類の下垂体の感受性は抑制されやすいことが分かっており、これは下垂体に発現する受容体の一部配列が進化の過程で欠損したことによると示唆されているが、詳細なメカニズムの解明には至っていない。GnRH-RはGタンパク質共役型受容体の一つである。一般的なGタンパク質共役型受容体ではリガンド結合後に受容体が細胞内に取り込まれ、一時的に感受性が低下する。ヒトを含む哺乳類のGnRH-Rでは、受容体が細胞内に取り込まれる過程に障害があることで持続的なシグナル反応に応答できず、数分間のGnRH暴露の後には下垂体の感受性低下が引き起こされることが報告されている。本研究では、哺乳類で欠損しているGnRH受容体(GnRH-R)の一部配列を修復したモデル動物を作製することで下垂体の脱感作作用を明らかにし、生殖機能低下メカニズムの解明につなげる。
本年度は、モデル動物であるGnRH受容体の配列を修復した遺伝子改変動物の作出に必要な、ターゲティングベクターの設計・作製を行った。1998年にvitroの実験として報告のあった別の動物のC末端領域の遺伝子配列をマウスのGnRH-R配列に付加した。このターゲティングベクターを用いて作出した動物をもとに、哺乳類特有の生殖機能低下メカニズムの解明をすすめる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予定通り、遺伝子改変動物の作出に必要なターゲティングベクターの設計および作製が終了した。

Strategy for Future Research Activity

今後はインジェクション、スクリーニング、交配などモデル動物の作出を引き続き行い、作製した動物のモデルとしての妥当性を検証するため、カルシウムイメージングを行う。作製した動物の性成熟、性周期、各種血中ホルモン濃度、生殖に関わる遺伝子発現、免疫陽性細胞数、妊孕性など、本モデルの生殖機能一般を確認するためのデータを取得する。更に、老化に伴う影響をみるために、長期飼育も開始する。

Causes of Carryover

トランスジェニック動物の作製支援をNPO法人発生工学研究会に依頼しているが、インジェクションの作業が年度を超えてしまうことから請求が来年度になったため、モデル動物作製費用に計上していた分を使用しなかった。