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2011 Fiscal Year Annual Research Report

摂食制御を担う視床下部NPYニューロンのエネルギー輸送機構

Research Project

Project/Area Number 22790228
Research InstitutionNational Institute for Environmental Studies

Principal Investigator

前川 文彦  独立行政法人国立環境研究所, 環境健康研究センター, 主任研究員 (40382866)

Keywords弓状核 / 摂食 / ニューロペプチドY / モノカルボン酸 / エネルギー感知
Research Abstract

通常の神経細胞がグルコースにより正の制御を受けるのとは反対に、摂食亢進に中心的役割を担う視床下部弓状核Neuropeptide Y(NPY)ニューロンは低グルコースを感知し活動が亢進する。この時NPYニューロンが"何をエネルギー源に利用して活動を維持しているか?"という問いは細胞生物学的にも摂食調節理解のためにも検討する意義がある課題である。今年度は、NPYプロモーターの下流にhrGFPを発現する遺伝子組換えマウスNPY-hrGFPマウスを導入し、NPYニューロンへの影響を直接蛍光観察により可視化できる神経細胞の培養法を検討した。また、プラスミドベクターとAmaxa Nucleofectorを用いた遺伝子導入に関しても検討した。妊娠17日目の母マウスから胎児の脳を取出して神経細胞を単離し、NeurobasalにB27サプリメントを加えた培養液を用いて培養した。その結果、培養開始4日間程度から十分な神経突起を延ばし、正常な状態で培養可能であることが明らかとなった。細胞外からのグルコースの取り込みやそこから作り出されるエネルギーがNPYニューロンの機能や形態に影響を与えるか確かめるため、解糖系酵素阻害剤である無機ヒ素を培養液中に添付したところ、2μM程度の濃度の添付で細胞死誘導や神経突起伸長抑制などの影響が見られることが確認され、神経活動が低下していることが推測された。
また、この時のAMPA型グルタミン酸受容体の発現をウエスタンブロットにより検討したところ、特定のサブタイプの発現が低下していたことから、神経突起伸長の抑制はグルタミン酸受容体発現抑制と関連していると考えられた。
一方、0.5μM程度の低濃度の添付により、逆に細胞死が抑制されるといった現象も観察できた。さらに現在、乳酸輸送体であるMCTIを遺伝子導入し、上記の細胞死や突起伸長における影響がどのように変化するかに関して検討を行っている。

  • Research Products

    (8 results)

All 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Involvement of postnatal apoptosis on sex difference in number of cells generated during late fetal period in the sexually dimorphic nucleus of the preoptic area in rats2012

    • Author(s)
      Kato Y, Nakashima S, Maekawa F, Tsukahara S
    • Journal Title

      Neurosci. Lett

      Volume: 516(2) Pages: 290-5

    • DOI

      DOI:10.1016/j.neulet.2012.04.017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Brain-derived neurotrophic factor(BDNF)による摂食調節機構2012

    • Author(s)
      前川文彦
    • Journal Title

      内分泌・糖尿病・代謝内科

      Volume: 34 Pages: 59-64

  • [Journal Article] Automated test of behavioral flexibility in mice using a behavioral sequencing task in IntelliCage2011

    • Author(s)
      Endo T
    • Journal Title

      Behavioural Brain Research

      Volume: 221 Pages: 172-181

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2011.02.037

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 環境応答に関わるDNAメチル基転移酵素の時計遺伝子による発現制御2011

    • Author(s)
      前川文彦
    • Organizer
      第14回環境ホルモン学会
    • Place of Presentation
      東京大学山上会館(東京都)
    • Year and Date
      2011-12-01
  • [Presentation] 肝臓におけるDNAメチル基転移酵素遺伝子発現の概日周期:摂食と時計遺伝子の役割2011

    • Author(s)
      前川文彦
    • Organizer
      第32回日本肥満学会大会
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台国際会議(兵庫県)
    • Year and Date
      2011-09-24
  • [Presentation] 2型糖尿病モデルGKラットにおける週齢特異的過食の成因2011

    • Author(s)
      安藤明彦
    • Organizer
      第32回日本肥満学会大会
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台国際会議(兵庫県)
    • Year and Date
      2011-09-23
  • [Presentation] ヒ素による神経突起伸長抑制に対するAMPA型グルタミン酸受容体過剰発現の効果2011

    • Author(s)
      前川文彦
    • Organizer
      第34回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-09-15
  • [Presentation] 胎児期ヒ素曝露が導く成体C3Hマウスにおける血糖制御異常2011

    • Author(s)
      前川文彦
    • Organizer
      日本糖尿病学会第54回大会
    • Place of Presentation
      札幌市教育文化会館(北海道)
    • Year and Date
      2011-05-21

URL: 

Published: 2013-06-26  

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