2021 Fiscal Year Research-status Report
Analysis of the network of NPFF receptor-expressing neurons mediating the interaction between neuroendocrine functions.
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21K06775
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| Research Institution | Nippon Medical School |
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Principal Investigator |
肥後 心平 日本医科大学, 医学部, 准教授 (50623922)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 神経内分泌 / Neuropeptide FF / 膜受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の対象であるNeuropeptide FF受容体 (NPFFR) は, 内因性リガンドのNPFFだけではなく, 脳内の内分泌調整にかかわる複数の類似構造をもつリガンドに結合して働くため, 広い生理的な作用をもつことが予想されている. しかし, 複数のリガンドをもつという特徴から, 生理的な作用を同定するためには, ①脳のどの領域でNPFFRが存在するか, と②その領域にどのリガンドを含む神経が投射しており, どのような影響をあたえているのか, をセットで調べる必要がある.
申請者の先行研究(2021年2月)でラットの脳のどの領域にNPFFR受容体が存在しているかわかったため, 本研究では, ②の投射と影響を調べることを研究の目標としている. 2021年度の研究の実績としては以下の2点が主である.
(1) NPFFRに結合することがわかっているリガンドのうち, 内因性リガンドであり痛み受容に関係するNPFF, 生殖内分泌に関連するKisspeptin・RFamide-related peptide(RFRP), プロラクチン分泌やストレス応答に関与するProlactin releasing peptide(PrRP)の4種類のリガンドの可視化をするための組織化学染色の手法の検討をおこなった. これらの染色条件の確立で, 来年度の投射解析の準備が整った.
(2) NPFFRを介した影響は, リガンドの脳内注入後に, 神経活性マーカーであるc-fosを利用して調査する予定である. この薬剤投与→c-fosの解析条件の決定を行っており, その成果の一部を論文として発表した(Kamei et al, 2022).
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究実績の概要に記したとおり, 2021年度は主にリガンド投射解析の条件設定, c-fosを指標として用いた神経活性変化の解析の条件設定を行ってきた. これらのうち, リガンド投射解析の条件設定は予定通り進んでおり, 2022年度の安定した研究遂行に寄与できると考えている. 研究計画申請時のロードマップとしては, 2021年度は, リガンドの投射線維の解析と並行して, リガンド投射線維の元ニューロンを同定するためのアデノ随伴ウイルス(AAV)を用いた逆行性トレーシングの条件検討および実施を予定していたが, 実験に必要な試薬等の入手状況の悪化・研究の実施に必要な時間の制限などを鑑みて, 当初の計画で2022年度に予定をしていたc-fosによる実験の準備を前倒しして入れ替えて実施することとした. これにより, より条件検討に時間がかかると予想されるAAV逆行性トレーシングが2022年度となったため, 研究課題の遂行状況としてはやや遅れていると判断している.
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度の前半部分に関しては, 2021年度に確立した手法を用いてリガンドの投射線維の解析と, それを受け取った受容体発現神経細胞の反応性解析を中心に解析を行う予定である. これらの実験条件に関してはすでに確立済みであるため, サンプルの採取を中心にすでに取り組み始めている. 現在までの進捗状況に記した通り, 2022年度は, 2021年度に予定していてできなかった逆行性トレーシングの実験を行う. 2022年度前半は投射解析・リガンド反応性解析に並行してトレーシング実験の条件検討を行い, 年度後半に実際のトレーシングを行う予定である. AAVを用いて特定の神経内分泌細胞特異的なトレーシングを行う予定であるが, 条件検討時にAAVの細胞特異的なラベリングの効率が解析に必要なレベルに達しない場合は, 脳の局所注入によるトレーシングを行う予定である.
2023年度に関しては, 当初の研究計画通り, NPFFRを介したシグナル伝達系が影響を与えると予想される神経内分泌系が大きく変化することがわかっている思春期前後, および分娩後の泌乳期の動物を用いた同様の解析を予定している.
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| Causes of Carryover |
現在までの進捗状況に記載した通り, 2021年度に予定していたAAV逆行性トレーシングと2022年度に予定していたc-Fosをマーカーとしたリガンドに対する神経活性応答解析を一部組み換えて実施した. 相対的に2021年度に予定していたAAV逆行性トレーシングがより大きな実験費用を必要としているため, 部分的な組み換えによって2021年度予定の使用額より少ない執行額となった. 逆行性トレーシングに関しては2022年度に実施予定のため, 次年度使用額として持ち越した研究費は2022年度に執行する予定である.
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