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2020 Fiscal Year Research-status Report

こころの性とその多様性を生み出す神経基盤の解明を目指した性的二型核の解析

Research Project

Project/Area Number 20K07257
Research InstitutionSaitama University

Principal Investigator

塚原 伸治  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (90318824)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords性差 / 性的二型核 / 性ホルモン / カルビンディン
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、マウスの視索前野と分界条床核に存在する性的二型核(以下、CALB-SDNとCALB-BNST)に着目し、性的二型核を構築するカルビンディンニューロンの社会行動における役割と性差形成における性ホルモンの役割を明らかにすることを目的とした。本年度では、神経活性のマーカーであるfosの免疫組織学的解析を行い、社会行動を起こした雌雄マウスのカルビンディンニューロンの神経活性変化を調べた。その結果、性行動を起こした雄マウスのCALB-SDNではカルビンディンニューロンの約半数がfosを発現した。しかし、攻撃行動を起こした雄マウスと性行動や養育行動を起こした雌マウスのCALB-SDNにはfosを発現するカルビンディンが殆ど観察されなかった。他方、fosを発現するカルビンディンニューロンは、性行動や攻撃行動を起こした雄マウスや性行動や養育行動を起こした雌マウスのCALB-BNSTに観察された。しかし、起こした行動により細胞数は違っていた。以上のことから、雄マウスのCALB-SDNには、雄性行動の発現に伴い神経活性が上昇するカルビンディンニューロンが多数存在し、攻撃行動を起こす際にはカルビンディンニューロンは活性化しないことが明らかになった。また、雌マウスのCALB-SDNに存在するカルビンディンニューロンの活性は、性行動や養育行動を起こす際に上昇しないことも明らかになった。また、活性化するカルビンディンニューロンの数には違いがあるものの、雄マウスのCALB-BNSTには、性行動や攻撃行動の発現に伴い神経活性が上昇するカルビンディンニューロンが存在し、雌マウスのCALB-BNSTには、性行動や養育行動の発現に伴い神経活性が上昇するカルビンディンニューロンが存在することも明らかになった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

社会行動を起こす際のカルビンディニューロンの神経活性が明らかになったことで、性的二型核を構築するカルビンディンニューロンがどのような社会行動に関与するのが判明した。この知見をもとに、アデノ随伴ウィルスベクターを用いて遺伝子導入したマウスの行動解析を進めている。

Strategy for Future Research Activity

これまでの研究より、カルビンディンニューロンの神経投射部位は分かっているが、カルビンディンニューロンに入力する神経細胞の起始核が不明である。性的二型核が構築する神経回路を明らかにするため、起始核を同定する神経解剖学的解析を実施する準備を進めている。

Causes of Carryover

概ね計画通り予算を執行したが、残額が生じた。残額は、次年度に実施する実験のために使用する。

  • Research Products

    (12 results)

All 2021 2020

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Estrogenic regulation of social behavior and sexually dimorphic brain formation2020

    • Author(s)
      Ogawa Sonoko、Tsukahara Shinji、Choleris Elena、Vasudevan Nandini
    • Journal Title

      Neuroscience & Biobehavioral Reviews

      Volume: 110 Pages: 46~59

    • DOI

      10.1016/j.neubiorev.2018.10.012

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Estrogenic action by tris(2,6-dimethylphenyl) phosphate impairs the development of female reproductive functions2020

    • Author(s)
      Sano Kazuhiro、Matsukami Hidenori、Suzuki Go、Htike Nang Thinn Thinn、Morishita Masahiro、Win-Shwe Tin-Tin、Hashimoto Shunji、Kawashima Takaharu、Isobe Tomohiko、Nakayama Shoji F.、Tsukahara Shinji、Maekawa Fumihiko
    • Journal Title

      Environment International

      Volume: 138 Pages: 105662

    • DOI

      10.1016/j.envint.2020.105662

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Detection and Characterization of Estrogen Receptor Beta Expression in the Brain with Newly Developed Transgenic Mice2020

    • Author(s)
      Sagoshi Shoko、Maejima Sho、Morishita Masahiro、Takenawa Satoshi、Otubo Akito、Takanami Keiko、Sakamoto Tatsuya、Sakamoto Hirotaka、Tsukahara Shinji、Ogawa Sonoko
    • Journal Title

      Neuroscience

      Volume: 438 Pages: 182~197

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2020.04.047

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Actions of Peripubertal Gonadal Steroids in the Formation of Sexually Dimorphic Brain Regions in Mice2020

    • Author(s)
      Morishita Masahiro、Koiso Ryoma、Tsukahara Shinji
    • Journal Title

      Endocrinology

      Volume: 161 Pages: 1-17

    • DOI

      10.1210/endocr/bqaa063

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The glutamatergic system in the preoptic area is involved in the retention of maternal behavior in maternally experienced female rats2020

    • Author(s)
      Okino Eri、Morita Sayaka、Hoshikawa Yumi、Tsukahara Shinji
    • Journal Title

      Psychoneuroendocrinology

      Volume: 120 Pages: 104792

    • DOI

      10.1016/j.psyneuen.2020.104792

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sexually Dimorphic Formation of the Preoptic Area and the Bed Nucleus of the Stria Terminalis by Neuroestrogens2020

    • Author(s)
      Tsukahara Shinji、Morishita Masahiro
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroscience

      Volume: 14 Pages: 797

    • DOI

      10.3389/fnins.2020.00797

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Male-specific neurons contributing to male sexual function2021

    • Author(s)
      Masahiro Morishita and Shinji Tsukahara
    • Organizer
      International Workshop on “Emergence of Life-Nano-Bio Science”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Morphology and physiological function of calbindin neuronsin the bed nucleus of the stria terminalis of mice2021

    • Author(s)
      Ono K, Morishita M, Tsukahara S
    • Organizer
      International Workshop on “Emergence of Life-Nano-Bio Science”
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Involvement of calbindin neurons in sexually dimorphic nuclei on the control of social behaviors in male and female mice2021

    • Author(s)
      Mitsuzuka M, Tsukahara S
    • Organizer
      International Workshop on “Emergence of Life-Nano-Bio Science”
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A histological analysis of sex hormone receptors in the sexually dimorphic nucleus in pubertal mice2021

    • Author(s)
      Koiso R, Tsukahara S
    • Organizer
      International Workshop on “Emergence of Life-Nano-Bio Science”
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 形態学的な性差と領域特性を示すGABA作動性カルビンディンニューロンの生理機能の探索2020

    • Author(s)
      三塚萌理、森下雅大、小野浩太、塚原伸治
    • Organizer
      第32回日本行動神経内分泌研究会
  • [Presentation] 中脳腹側被蓋野へ投射する内則視索前野のカルビンディンニューロンは勃起の制御に関与する2020

    • Author(s)
      森下雅大、三塚萌理、恒岡洋右、塚原伸治
    • Organizer
      第32回日本行動神経内分泌研究会

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Published: 2021-12-27  

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