低血糖をシグナルとした下垂体における性腺機能抑制メカニズム

2012 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23780282
• Research Institution: Kinki University
• Principal Investigator: 森山 隆太郎 近畿大学, 理工学部, 講師 (30411573)
• Keywords: 下垂体 / 栄養 / 血糖値 / 生殖 / 性腺機能 / GnRH / 性腺刺激ホルモン / AMPK

Research Abstract

栄養は性腺機能を制御する因子の1つである。しかし、栄養状態を伝えるシグナル分子やその受容メカニズム、さらにはその情報を基に性腺機能を制御する神経伝達メカニズムについては未だ解明されていない。本研究の最終目的は低血糖をシグナルとした性腺機能抑制メカニズムが下垂体の性腺刺激ホルモン産生細胞 (ゴナドトロフ) に存在することを明らかとすることにある。グルコースの利用阻害剤である2-deoxy-D-glucose (2DG) を用いたこれまでの実験から、ゴナドトロフにおいてグルコース利用性の低下はAMP-activated protein kinase (AMPK)のリン酸化を介して性腺刺激ホルモン遺伝子の転写を阻害することが明らかとなっている。本年度はゴナドトロフにおけるAMPKを介した低血糖センシングメカニズムの詳細を検討する目的で実験を行った。その結果、2DG刺激によりゴナドトロフ株化細胞であるLβT2細胞で細胞内カルシウム濃度の上昇が観察された。この結果はゴナドトロフにおける低血糖センシングにCa-calmodulin-dependent protein kinase kinase (CaMKK) を介したAMPKの活性制御メカニズムが関与することを示唆する。CaMKKは細胞内カルシウムにより活性化され、AMPK活性を制御するAMPK kinaseの一つとして知られている。次年度は、ゴナドトロフにおける低血糖センシグメカニズムをより詳細に解明する目的で、AMPKによるmammalian Target of Rapamycin (mTOR)のリン酸化抑制経路が2DG刺激により活性化するのか否か検討する。また、2DGによる性腺刺激ホルモンの転写抑制メカニズムを明らかとする目的でLHやFSHを標的としたreporter assayを行う予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

性腺刺激ホルモン濃度の測定ができていないが、低血糖センシングメカニズムの研究は順調に進んでいるため。

Strategy for Future Research Activity

ゴナドトロフにおける低血糖センシグメカニズムをより詳細に解明する目的で、AMPKによるmammalian Target of Rapamycin (mTOR)のリン酸化抑制経路が2DG刺激により活性化するのか否か検討する。また、2DGによる性腺刺激ホルモン遺伝子の転写抑制メカニズムを明らかとする目的でLHやFSHを標的としたreporter assayを行う予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

前年度の未使用額も合わせて、予定通り消耗品や論文投稿費等に使用する。

Research Products

• [Journal Article] Lysophosphatidic acid induces neurite branch formation through LPA3. (2012)
  • Author(s): D. Furuta, M. Yamane, T. Tsujiuchi, R. Moriyama, and N. Fukushima
  • Journal Title: Molecular and Cellular Neuroscience Volume: 50(1) Pages: 21-34
  • DOI: 10.1016/j.mcn.2012.03.006.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] The Effects of AgRP Neuronal Ablation on Kiss1 Expression in Leptin-Deficient Mice. (2012)
  • Author(s): R. Million, A.E. Oakley, R. Moriyama, D.K. Clifton, R.A. Steiner
  • Organizer: Annual Biomedical Research Conference for Minority Students (ABRCMS)
  • Place of Presentation: San Jose, California
  • Year and Date: 20121107-20121110
• [Presentation] Fertility in the Presence of Minute Levels of Kisspeptin. (2012)
  • Author(s): S.M. Popa, R.M. Moriyama, C. Cho, T.L. Concepcion, A.E. Oakley, I.H. Lee, E. Sanz, C.S. Caligioni, Yee-Ming Chan, S.B. Seminara, V.M. Navarro, D.K Clifton, R.A. Steiner
  • Organizer: 2nd World Conference of Kisspeptin signaling in the brain
  • Place of Presentation: University of Tokyo, Tokyo
  • Year and Date: 20121105-20121109
• [Presentation] The role of kisspeptin in the restriction of fertility following ablation of Agouti-related peptide (AGRP) neurons in the leptin-deficient mice. (2012)
  • Author(s): A.E. Oakley, I.H. Lee, R. Moriyama, R. Million, R.D. Palmiter, D.K. Clifton, R.A. Steiner
  • Organizer: 2nd World Conference of Kisspeptin signaling in the brain
  • Place of Presentation: University of Tokyo, Tokyo
  • Year and Date: 20121105-20121109
• [Presentation] The requirement of Kiss1 for reproduction is sexually differentiated. (2012)
  • Author(s): S.M. Popa, R. Moriyama, A.E. Oakley, C. Cho, M. Gottsch, T.L. Conception, D.K. Clifton, R.E. Steiner
  • Organizer: Northwest developmental biology meeting
  • Place of Presentation: Friday harbor laboratories, Washington
  • Year and Date: 20120314-20120317