2020 Fiscal Year Research-status Report
雄の性行動調節における末梢から脳へのフィードバック神経機構の解明
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20K15837
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
越智 拓海 神奈川大学, 理学部, 助教 (00837180)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ガストリン放出ペプチド / オキシトシン受容体 / 性機能 / 腰髄視床路（LSt）ニューロン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
雄ラットの性行動において、脳（視床下部領域）では、性的モチベーションや好みなどを制御し、末梢（生殖器や運動ニューロン）は、勃起や射精といった性機能を制御する。代表者らは、雄の性行動を司る脳－脊髄神経ネットワークに着目し、脊髄（腰髄）に存在するガストリン放出ペプチド（GRP）ニューロン系が雄優位な神経ネットワークを構築し、間脳視床下部から投射するオキシトシン（OXT）ニューロンがGRPニューロンで発現するOXT受容体（OXTR）を介して脊髄GRPニューロンを活性化することで勃起や射精などの雄の性機能を制御することを報告している。脊髄GRPニューロンは脊髄（腰髄）から間脳視床領域へと投射する腰髄視床路（LSt）ニューロンとして知られるが、詳細な投射領域や性行動調節メカニズムは不明である。そこで現在は、脊髄GRPニューロンが脳のどの領域に投射するのか解析を進めている。
脊髄GRPニューロンがOXTRを発現することに着目し、OXTRニューロンでヒトジフテリア毒素受容体（hDTR）-YFPを発現するトランスジェニック（Tg）ラットを用いた。ジフテリア毒素を腰髄に局所・微量投与し、脊髄OXTR（GRP）ニューロンを特異的に破壊した。その後、視床下部のYFP陽性線維とGRP陽性線維を組織学的に解析した。その結果、ジフテリア毒素投与により、扁桃体内側核尾部腹側部（MePD）のYFP陽性線維とGRP陽性線維が有意に減少していた。
また、代表者らは脊髄GRPニューロンの染色強度が性経験により増加することを見出している。性経験のあるラットとないラットでMePDのGRP陽性線維の染色強度を比較した結果、性経験のあるラットでは性経験のないラットに比べGRP陽性強度が有意に高かった。
今後、MePDをターゲットに脊髄GRPニューロンの投射をAAVベクターなどを用いて解析していく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
遺伝子改変ラットや性経験を積んだラットを用いて脊髄GRPニューロンの脳への投射の解析を精力的に進めている。本年度はOXTR-hDTR-YFP Tgラットを用いて脊髄GRPニューロンを特異的に破壊し、脳のGRP線維の変化を解析した。その結果、脊髄GRPニューロンの破壊がMePDのGRP陽性線維を減少させることを突き止めた。また、性経験のある個体では脊髄でGRPの発現が増加することに着目し、性経験の有無がMePDにおけるGRP線維に与える影響を解析した。その結果、性経験のあるラットでは性経験のないラットに比べGRP陽性強度が有意に高かった。これらのことから、脊髄GRPニューロンはMePDに投射している可能性が極めて高い。現在は、MePDにおけるGRP受容体の発現を解析するため、RNA scope法を用いたGRP受容体の組織学的な解析手法を立ち上げつつあるが、新型コロナウイルスの影響があり、未だ確立には至っていない。以上の理由から，研究はやや遅れていると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
RNAscope法を確立し、MePDにおけるGRP受容体の発現を確認する。また、GRP受容体-RFP Tgラットを用いて、GRP受容体の局在とGRP線維の関係を組織学的に解析する。また、脊髄から脳へのGRP線維の投射を直接的に解析するため、GRP-iCre KIマウスを導入する予定である。本KIマウスの腰髄にAAV-palGFPを投与し、GRPニューロンをpalGFPで標識する。palGFPは膜移行型GFPでありAAVにより過剰発現させることで脳にまで投射するGRP線維を標識できると考えている。これらの解析を通して、MePDにおけるGRP受容体の発現と脊髄GRP線維の関係を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症の拡大に伴い、神奈川大学での実験が停止された。そのため、実施予定であったRNAscopeを行うことができなかった。当初より予定していた2021年度の実験に加え、2020年度実施予定であったRNAscopeを行う。
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