脳ペプチドによる摂食行動の脳制御機構とその進化プロセスの解明

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21370025
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 松田 恒平 国立大学法人富山大学, 大学院・理工学研究部(理学), 教授 (60222303)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 明義 北里大学, 海洋生命学部, 教授 (10183849) ; 水澤 寛太 北里大学, 海洋生命学部, 講師 (70458743)
• Keywords: キンギョ / 神経ペプチド / 摂食行動 / 情動行動 / 行動解析 / 行動制御の脳制御機構 / 遺伝子発現 / 進化

Research Abstract

動物にとって摂食行動は、生命の維持と個体の諸活動を支えるエネルギー獲得のため、欠くことのできない最も重要な本能行動である。本研究は、摂食行動の神経ペプチドによる脳制御機構における進化的背景を探ることを目的として、前年度よりの継続研究としてキンギョにおける脳機構の解明を進め、また、トラフグ、ゼブラフィッシュ及び両生類ウシガエル幼生・成体における機構も解析した。ゼブラフィッシュの摂食行動制御機構を探るための新たな実験系の開発に成功し、また、本年度では、また、キンギョの摂食行動制御機構を解明する研究途中で見出した情動行動に及ぼす神経ペプチドの影響についても新たに探った。その結果、これまでキンギョの摂食行動を調節する作用を見出していた神経ペプチドY、オレキシン、グレリン、オクタデカニューロペプチド、ニューロメディンUおよびニワトリ型生殖腺刺激ホルモン放出ホルモンIIはキンギョの自発遊泳行動に大きな影響を与えることが判り、新規に開発した行動追跡方法と明暗実験水槽における嗜好テストにより神経ペプチドYとオクタデカニューロペプチドは、それぞれ不安緩和作用と不安惹起作用を有することを初めて解明、した。これらの実験データは、キンギョの摂食行動の調節に関与する神経ペプチドが情動行動の調節にも深く関与することを証明するものである。本年度は、摂食行動の脳調節機構の進化過程を探る上で、水生生活を送る両生類幼生と陸上生活を送る両生類成体の摂食行動に及ぼす神経ペプチドの影響にも昨年度に続けて解析した。変態の進行とともにオタマジャクシが摂食行動を停止する理由としてコルチコトロピン放出ホルモンによる摂食抽制作用の可能性を示唆するデータを初めて得た。また、コルチコトロピン放出ホルモンは、両生類幼生および成体において、他の動物種と類似した摂食調節作用を有することが判った。

Research Products

• [Journal Article] Neuropeptide Y in tiger puffer (Takifugu rubripes): distribution, cloning, characterization and mRNA expression responses to prandial condition. (2011)
  • Author(s): Kamijo, M., Kojima, K., Maruyama, K., Konno, N., Motohashi, E., Ikegami, T., Uchiyama, M., Shioda, S., Ando, H., Matsuda, K.
  • Journal Title: Zoological Science Volume: (revised)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The octadecaneuropeptide (ODN) exerts an anxiogenic-like action in goldfish. (2011)
  • Author(s): Matsuda, K, Wada, K., Azuma, M., Leprince, J., Tonon, M.C., Sakashita, A., Maruyama, K., Uchiyama, M., Vaudry, H.
  • Journal Title: Neuroscience Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The effects of ghrelin on energy balance and psychomotor activity in a goldfish model : an overview. (2011)
  • Author(s): Kang, K.S., Yahashi, S., Matsuda, K.
  • Journal Title: International Journal of Peptides. Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Isolation and characterization of two cDNAs encoding neuromedin U receptor from goldfish brain. (2011)
  • Author(s): Maruyama, K., Kaiya, H., Miyazato, M., Konno, N., Wakasugi, T., Uchiyama, M., Shioda, S., Murakami, N., Matsuda, K.
  • Journal Title: Journal of Neuroendocrinology Volume: 23 Pages: 282-291
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of intraperitoneal injection of curcumin on food intake in a goldfish model. (2011)
  • Author(s): Kang, K.S., Yahashi, S., Azuma, M., Sakashita, A., Shioda, S., Matsuda, K.
  • Journal Title: Journal of Molecular Neuroscience Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Behavioral effect of neuropeptides related to feeding regulation in fish. (2011)
  • Author(s): Matsuda, K., Kang, K.S., Sakashita, A., Yahashi S., Vaudry, H.
  • Journal Title: Annals of the New York of Academy of the Sciences Volume: 1220 Pages: 117-126
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] PACAP-mediated sperm-cumulus cell interaction promotes fertirization. (2011)
  • Author(s): Tanii, I., Aradate, T., Fuse, H., Matsuda, K., Komiya, A.
  • Journal Title: Reproduction Volume: 141 Pages: 163-171
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of the N-methyl-D-aspartate receptor antagonist on locomotor activity and cholecystokinin-induced anorexigenic action in a goldfish model. (2011)
  • Author(s): Kang, K.S., Yahashi, S., Matsuda, K.
  • Journal Title: Neuroscience Letters Volume: 488 Pages: 238-241
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ontogeny of ENaC expression in the gills and the kidney of the Japanese black salamander Hynobius nigmscens. (2011)
  • Author(s): Uchiyama, M., Kumano, T., Konno, N., Yoshizawa, H., Matsuda, K.
  • Journal Title: Journal of Experimental Zoology Part B Volume: 316B Pages: 135-145
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gonadotropin-releasing hormone II (GnRH II) mediates the anorexigenic actions of a-melanocyte-stimulating hormone (a-MSH) and, corticotropin-releasing hormone (CRH) in goldfish. (2011)
  • Author(s): Kang, K.S., Shimizu, K., Azuma, M., Ui, Y., Nakamura, K., Uchiyama, M., Matsuda, K.
  • Journal Title: Peptides Volume: 32 Pages: 31-35
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inhibiting roles of melanin-concentrating hormone for skin pigment dispersion in barfin flounder, Verasper moseri. (2011)
  • Author(s): Mizusawa, K., Kobayashi, Y., Sunuma, T., Asahida, T, Saito, Y., Takahashi, A .
  • Journal Title: General and Comparative Endocrinology Volume: 171 Pages: 75-81
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Melanocortin receptor subtypes in interrenal cells and corticotropic activity of α-melanocyte-stimulating hormones in barfin flounder, Verasper moseri. (2011)
  • Author(s): Kobayashi, Y., Chiba, H., Yamanome, T., Schioth, H.B., Takahashi, A.
  • Journal Title: General and Comparative Endocrinology Volume: 170 Pages: 558-568
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Attempt at cloning high-quality goldfish breed 'Ranchu' by fin-cultured cell nuclear transplantation. (2011)
  • Author(s): Tanaka, D., Takahashi, A., Takai, A., Ohta, H., Ueno, K.
  • Journal Title: Zygote Volume: 25 Pages: 1-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Isolation and characterisation of prolactin-releasing peptide in chicks and its effect on prolactin release and feeding behaviour. (2011)
  • Author(s): Tachibana, T., Moriyama, S., Takahashi, A., Tsukada, A., Oda, A., Takeuchi, S., Sakamoto, T.
  • Journal Title: Journal of Neuroendocrinology Volume: 23 Pages: 74-81
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The anorexigenic effect of cholecystokinin octapeptide in a goldfish model is mediated by the vagal afferent and subsequently through the melanocortin- and corticotropin-releasing hormone-signaling pathways. (2010)
  • Author(s): Kang, K.S., Yahashi, S., Azuma, M., Matsuda, K.
  • Journal Title: Peptides Volume: 31 Pages: 2130-2134
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Two functional growth hormone secretagoue receptor (ghrelin receptor) type 1a and 2a in goldfish (Carassius auratus). (2010)
  • Author(s): Kaiya, H., Miura, T., Matsuda, K., Miyazato, M., Kangawa, K.
  • Journal Title: Molecular and Cellular Endocrinology Volume: 327 Pages: 25-39
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Central angiotensin II stimulates cutaneous water ibtake behavior viaangiotensin II type-i receptor pathway in the Japanese tree frog, Hyla japonica. (2010)
  • Author(s): Maejima, S., Konno, N., Matsuda, K., Uchiyama, M.
  • Journal Title: Hormones and Behavior Volume: 58 Pages: 457-464
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Changes in the distribution of corticotropin-releasing factor (CRF)-like immunoreactivity in the larval bullfrog brain and the involvement of CRF in the cessation of food intake during metamorphosis. (2010)
  • Author(s): Matsuda, K., Morimoto, N., Hashimoto, K., Okada, R., Mochida, H., Uchiyama, M., Kikuyama, S.
  • Journal Title: General and Comparative Endocrinology Volume: 168 Pages: 280-286
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular cloning and characterization of V2-type receptor in two ray-finned fish, gray bichir, Polypterus senegalus and medaka, Oryzias latipes. (2010)
  • Author(s): Konno, N., Kurosawa, M., Kaiya, H., Miyazato, M., Matsuda, K., Uchiyama, M.
  • Journal Title: Peptides Volume: 31 Pages: 1273-1279
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The anorexigenic action of the octadecaneuropeptide ODN in goldfish is mediated through the MC4R- and subsequently the CRH receptor-signaling pathways. (2010)
  • Author(s): Matsuda, K., Kojima, K., Wada, K., Maruyama, K., Leprince, J., Tonon, M.C., Uchiyama, M., Vaudry, H.
  • Journal Title: Journal of Molecular Neuroscience Volume: 42 Pages: 74-79
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Relationship between α-melanocyte-stimulating hormone- and neuropeptide Y-containing neurons in the goldfish hypothalamus. (2010)
  • Author(s): Kojima, K., Amiya, N., Kamijo, M., Kageyama, H., Uchiyama, M., Shioda, S., Matsuda, K.
  • Journal Title: General and Comparative Endocrinology Volume: 167 Pages: 366-372
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vasotocin/V2-type receptor/aquaporin axis-exists in african lungfish kidney but is functional-only in terrestrial-condition. (2010)
  • Author(s): Konno, N., Hyodo, S., Yamaguchi, Y., Matsuda, K., Uchiyama, M.
  • Journal Title: Endocrinology Volume: 151 Pages: 1089-1096
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evolutionary origin of s functional gonadotropin in the pituitary of the most primitive vertebrate, hagfish. (2010)
  • Author(s): Uchida, K., Moriyama, S., Chiba, H., Shimotani, T., Honda, K., Miki, M., Takahashi, A., Sower, S.A., Nozaki, M.
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.USA Volume: 107 Pages: 15832-15837
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Differential expressions of melanocortin receptor subtypes in melanophores and xanthophores of barfin flounder. (2010)
  • Author(s): Kobayashi, Y., Tsuchiya, K., Yamanome, T., Schioth, H.B., Takahashi, A.
  • Journal Title: General and Comparative Endocrinology Volume: 168 Pages: 133-142
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] キンギョ視床下部におけるα-黒色素胞刺激ホルモン含有ニューロンと神経ペプチドY含有ニューロンの神経相関 (2010)
  • Author(s): 松田恒平
  • Journal Title: 比較内分泌学 Volume: 36 Pages: 270-273
• [Presentation] 食欲の脳制御機構の進化と香辛料の機能的関係 (2011)
  • Author(s): 松田恒平
  • Organizer: 山崎香辛料振興財団研究セミナー
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011-01-26
• [Presentation] Neuropeptide Y induces anxiolytic-like action in goldfish (2010)
  • Author(s): Matsuda, K., Sakashita, A., Kang, K.S.
  • Organizer: 5th International Peptide Symposium
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] Behavioral effect of neuropeptides related to feeding regulation in goldfish (2010)
  • Author(s): Matsuda, K.
  • Organizer: 富山大学理学部国際学術セミナー
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2010-12-02
• [Presentation] PACAPはキンギョ下垂体のソマトラクチン2分子種の遺伝子発現を制御する (2010)
  • Author(s): 東森生、今野紀文、内山実、高橋明義、松田恒平
  • Organizer: 第35回日本比較内分泌学会大会
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2010-11-19
• [Presentation] ゼブラフィッシュの摂食行動に及ぼす神経ペプチドYとオレキシンの影響 (2010)
  • Author(s): 横堀絵理、小島健史、今野紀文、内山実、松田恒平
  • Organizer: 第35回日本比較内分泌学会大会
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2010-11-19
• [Presentation] α-黒色素胞刺激ホルモン及びコルチコトロピン放出ホルモンの摂食抑制作用はゴナドトロピン放出ホルモンII情報伝達経路を辿る (2010)
  • Author(s): 清水佳菜子、姜奇成、東森生、宇井勇太、中村耕大、内山実、松田恒平
  • Organizer: 第35回日本比較内分泌学会大会
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2010-11-19
• [Presentation] キンギョにおけるグレリン投与の中枢及び末梢への影響 (2010)
  • Author(s): 矢橋里和、姜奇成、東森生、坂下敦、三浦徹、内山実、松田恒平
  • Organizer: 第35回日本比較内分泌学会大会
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2010-11-19
• [Presentation] オクタデカニューロペプチド(ODN)はキシギョ下垂体のソマトラクチン分泌を刺激する (2010)
  • Author(s): 今坂宏章、東森生、姜奇成、今野紀文、和田亘平、内山実、高橋明義、Jerome Leprince、Marie-Christine Tonon、Hubert Vaudry、松田恒平
  • Organizer: 第35回日本比較内分泌学会大会
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2010-11-19
• [Presentation] キンギョにおいて神経ペプチドY(NPY)はY4受容体を介して不安緩和様作用を発揮する (2010)
  • Author(s): 坂下敦、姜奇成、矢橋里和、内山実、松田恒平
  • Organizer: 第35回日本比較内分泌学会大会
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2010-11-19
• [Presentation] ニホンアマガエルの脳内c-fos発現に及ぼす体液変動ならびにAng II及びAVT投与の影響 (2010)
  • Author(s): 前嶋翔、今野紀文、松田恒平、内山実
  • Organizer: 第35回日本比較内分泌学会大会
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2010-11-19
• [Presentation] 心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)が無尾両生類の体液調節に与之る影響 (2010)
  • Author(s): 露谷孔明、前嶋翔、今野紀文、松田恒平、内山実
  • Organizer: 第35回日本比較内分泌学会大会
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2010-11-19
• [Presentation] ツメガエル幼生における尾部神経分泌系(CNSS)の探索 (2010)
  • Author(s): 藤井裕也、松田恒平、内山実、今野紀文
  • Organizer: 第35回日本比較内分泌学会大会
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2010-11-19
• [Presentation] コルチコトロピン放出因子(CRF)はウシガエル幼生の摂食行動を抑制する (2010)
  • Author(s): 森本憲明、橋本宗佑、内山実、岡田令子、持田弘、菊山榮、松田恒平
  • Organizer: 第81回日本動物学会大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-09-23
• [Presentation] トラフグのNPYオーソログ遺伝子の特徴付け並びに摂食制御への関与 (2010)
  • Author(s): 松田恒平、上條元規、小島健史、丸山圭介、今野紀文、本橋英治、池上太郎、内山実、安東宏徳
  • Organizer: 第81回日本動物学会大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-09-23
• [Presentation] キンギョにおいて神経ペプチドY(NPY)は不安緩和作用を有する (2010)
  • Author(s): 坂下敦、姜奇成、矢橋里和、内山実、松田恒平
  • Organizer: 第81回日本動物学会大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-09-23
• [Presentation] アマガエルにおいて、脱水処理、Ang II及びAVTは脳内c-fos発現を活性化する (2010)
  • Author(s): 前嶋翔、今野紀文、松田恒平、内山実
  • Organizer: 第81回日本動物学会大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-09-23
• [Presentation] 岩礁性両生魚ヨダレカケの窒素代謝と尿素ならびにアンモニア輸送体 (2010)
  • Author(s): 小宮山牧子、吉澤英樹、清水則雄、今野紀文、松田恒平、内山実
  • Organizer: 第81回日本動物学会大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-09-23
• [Presentation] 硬骨魚類におけるV2型バソトシン受容体の検索とその機能について (2010)
  • Author(s): 今野紀文、黒澤真弓、宮岸佳奈、海谷啓之、松田恒平
  • Organizer: 第81回日本動物学会大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-09-23
• [Presentation] クロサンショウウオ個体発生に伴うNa+輸送関連膜タンパクの発現動態 (2010)
  • Author(s): 今野紀文、黒澤真弓、宮岸佳奈、海谷啓之、松田恒平、内山実
  • Organizer: 第81回日本動物学会大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-09-23
• [Presentation] キンギョ下垂体に存在するソマトラクチン2分子種の遺伝子発現に及ぼすPACAPの影響 (2010)
  • Author(s): 東森生、内山実、高橋明義、松田恒平
  • Organizer: 第25回日本下垂体研究会学術集会
  • Place of Presentation: 田原 愛知
  • Year and Date: 2010-08-20
• [Presentation] キンギョ下垂体ソマトラクチン分泌に及ぼすオクタデカニューロペプチドの影響 (2010)
  • Author(s): 今坂宏章、東森生、和田亘平、今野紀文、内山実、高橋明義、Jerome Leprince、Marie-Chistine Tomnon、Hubert Vaudry、松田恒平
  • Organizer: 第25回日本下垂体研究会学術集会
  • Place of Presentation: 田原 愛知
  • Year and Date: 2010-08-20
• [Presentation] キンギョにおいてα-MSHによる摂食抑制作用はGnRH情報伝達経路を介して発揮される (2010)
  • Author(s): 清水佳菜子・姜奇成・内山実・松田恒平
  • Organizer: 日本動物学会中部支部大会
  • Place of Presentation: 岐阜
  • Year and Date: 2010-07-25
• [Presentation] Effects of PACAP and MCH on somatolactin release from cultured goldfish pituitary cells (2010)
  • Author(s): Azuma M、Tanaka M、Yumiko S、Uchiyama M、Takahashi A、Shioda S、Matsuda M
  • Organizer: The 7th International Congress of Neuroendocrinology
  • Place of Presentation: Rouen, France
  • Year and Date: 2010-07-12
• [Presentation] Effect of neuropeptide Y (NPY) on emotional behavior in goldfish (2010)
  • Author(s): Matsuda K、Sakashita A、Yahashi S、Azuma M、Kang K、Shioda S
  • Organizer: The 7th International Congress of Neuroendocrinology
  • Place of Presentation: Rouen, France
  • Year and Date: 2010-07-11
• [Presentation] キンギョの自発遊泳行動に及ぼす神経ペプチドYの影響 (2010)
  • Author(s): 坂下敦、矢橋里和、東森生、姜奇成、内山実、塩田清二、松田恒平
  • Organizer: 第7回GPCR研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-05-07
• [Presentation] キンギョ下垂体ソマトラクヂン分泌に及ぼすオクタデカニューロペプチドの影響 (2010)
  • Author(s): 今坂宏章、東森生、和田亘平、内山実、高橋明義、Jerome Leprince、Marie-Chistine Tomnon、Hubert Vaudry、松田恒平
  • Organizer: 第7回GPCR研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-05-07
• [Presentation] Central regulation of feeding and emotional behaviors by neuropeptides in agoldfish model (2010)
  • Author(s): Matsuda, K., Sakashita, A.,Yahashi, S.
  • Organizer: 富山大学-ルーアン大学 国際ジョイントミニシンポジウム
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2010-04-01
• [Remarks]
  • URL: http://www.sci.u-toyama.ac.jp/bio/kmatsuda.html