性差形成と性ホルモンによる動作メカニズムの分子・行動神経内分泌の形態科学基盤

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24300128
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 河田 光博 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60112512)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 俊児 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (40454079) ; 谷田 任司 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30589453)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 性分化 / 性ホルモン分子 / モニターニューロン / イメージング / エピジェネティック / 性行動 / シナプス / 臨海期

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、神経系の性分化や性差について発達臨界期や成熟期におけるホルモンと受容体を中心に、分子から細胞、組織、個体行動レベルで研究を継続、展開した。
ビスフェノールA (BPA)を生後3週目まで雄ラットに投与したところ、成熟期の海馬においてはエストロゲン受容体 (ER)のリン酸化と核への移行が有意に低下した。ERのアンタゴニストの投与によってこの変化が回復したことから、発達期の海馬におけるBPAはERのシグナル伝達系に作用し、成熟期での海馬に影響を与えることが明らかとなった。
一方、エストロゲン関連受容体分子をサブタイプ別にその細胞内動態について検索した。蛍光消失後回復像（FRAP）によって3種類のサブタイプに特有のホルモン依存的な核内分布動態の違いを認め、さらに脳内においてもそれぞれ異なる分布様式を示していることを免疫細胞組織化学法によって確認した。
雄のマウント刺激によって雌の性行動（ロードーシス）が誘発されるが、その制御回路について延髄と中脳中心灰白質との連結様相を確定した。雄刺激はcFos発現をマーカーにして解析し、中脳中心灰白質のとくに外側部にcFos陽性ニューロンが認められた。これらのニューロンは延髄網様体に投射し、グルタミン酸を伝達物質として用いていることをvGLUT2組織化学とトレーサー実験から証明した。
エストロゲンと雌の痒み感覚機構について分子・形態・行動解析を進めた。感覚の一次ニューロンである後根神経節細胞はERを持ち、ガストリン放出ペプチド（GRP）を伝達物質にしており、性周期によって痒み感覚が変化することをセロトニンやヒスタミンの皮下投与擦過実験によって行動科学的に証明した。また、後根神経節細胞の軸索であるGRP含有線維が脊髄後角内で多数の入力シナプスを有し、特有の接触構造を持つことをSBF/SEMによる３Dイメージングシステムによって解明した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Cortical bone water changes in ovariectomized rats during the early postoperative period: Objective evaluation using sweep imaging with Fourier transform. (2015)
  • Author(s): Sukenari T, Horii M, Ikoma K, Kido M, Hayashi S, Hara Y, Yamasaki T, Matsuda K I, Kawata M, Kubo T
  • Journal Title: J Magn Reson Imaging Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1002/jmri.24765.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In vivo evaluation of rabbit sciatic nerve regeneration with diffusion tensor imaging (DTI): correlations with histology and behavior. (2015)
  • Author(s): Yamasaki T, Fujiwara H, Oda R, Mikami Y, Ikeda T, Nagae M, Shirai T, Morisaki S, Ikoma K, Masugi-Tokita M, Yamada K, Kawata M, Kubo T
  • Journal Title: Magn Reson Imaging Volume: 33 Pages: 95-101
  • DOI: 10.1016/j.mri.2014.09.005.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Estrogen-Related Receptor beta Reduces the Subnuclear Mobility of Estrogen Receptor alpha and Suppresses Estrogen-Dependent Cellular Function. (2015)
  • Author(s): Tanida T, Matsuda K I, Yamada S, Hashimoto T, Kawata M
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1074/jbc.M114.619098
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Differential responses to steroid hormones in fibroblasts from the vocal fold, trachea, and esophagus. (2015)
  • Author(s): Mukudai S, Matsuda K I, Nishio T, Sugiyama Y, Bando H, Hirota R, Sakaguchi H, Hisa Y, Kawata M
  • Journal Title: Endocrinology Volume: 156 Pages: 1000-1009
  • DOI: 10.1210/en.2014-1605.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Estrogenic regulation of histamine receptor subtype H1 expression in the ventromedial nucleus of the hypothalamus in female rats. (2014)
  • Author(s): Mori H, Matsuda K, Yamawaki M, Kawata M
  • Journal Title: PLoS One Volume: 9 Pages: e96232
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0096232.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Fetal exposure to 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin transactivates aryl hydrocarbon receptor-responsive element III in the tyrosine hydroxylase immunoreactive neurons of the mouse midbrain. (2014)
  • Author(s): Tanida T, Tasaka K, Akahoshi E, Ishihara-Sugano M, Saito M, Kawata S, Danjo M, Tokumoto J, Mantani Y, Nagahara D, Tabuchi Y, Yokoyama T, Kitagawa H, Kawata M, Hoshi N
  • Journal Title: J Appl Toxicol Volume: 34 Pages: 117-126
  • DOI: 10.1002/jat.2839.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bisphenol A regulates the estrogen receptor alpha signaling in developing hippocampus of male rats through estrogen receptor. (2014)
  • Author(s): Xu X B, He Y, Song C, Ke X, Fan S J, Peng W J, Tan R, Kawata M, Matsuda K, Pan B X, Kato N
  • Journal Title: Hippocampus Volume: 24 Pages: 1570-1580
  • DOI: 10.1002/hipo.22336.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of neural cells activated by mating stimulus in the periaqueductal gray in female rats. (2014)
  • Author(s): Yamada S, Kawata M
  • Journal Title: Front Neurosci Volume: 8 Pages: 421
  • DOI: 10.3389/fnins.2014.00421.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 痒みを伝達する哺乳類感覚ニューロンの比較解剖学解析 (2015)
  • Author(s): 向井啓起, 高浪景子, 井上海平, 河田光博
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会・第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] エストロゲン関連受容体ERRの細胞内動態 (2015)
  • Author(s): 植村泰佑, 谷田任司, 松田賢一, 坂上雄, 武田勇毅, 山田俊児, 河田光博
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会・第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] 卵巣摘除ラットの術後早期における皮質骨の水分変化 (2015)
  • Author(s): 祐成毅, 堀井基行, 生駒和也, 城戸優充, 林成樹, 原佑輔, 山崎哲朗, 松田賢一, 河田光博
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会・第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] 成長軟骨板損傷後の早期変化の検出 (2015)
  • Author(s): 中瀬雅司, 金 郁喆, 生駒和也, 吉田隆司, 岡佳伸, 松田賢一, 河田光博, 久保俊一
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会・第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] 声帯・気管・食道線維芽細胞に対するステロイドホルモン作用 (2015)
  • Author(s): 椋代茂之, 松田賢一, 西尾健志, 杉山庸一郎, 坂東秀樹, 廣田隆一, 坂口博史, 久育男, 河田光博
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会・第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] PTSDモデルラットの脳内におけるストレス関連因子の発現変化 (2015)
  • Author(s): 橋本隆, 松田賢一, 飯野哲, 河田光博
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会・第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] 授乳期の脚周囲核カルシトニン遺伝子関連ペプチド（CGRP）の解析 (2015)
  • Author(s): 山田俊児, 畑幸一, 石上真由子, 笹倉康照. 小澤孝明, 河田光博
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会・第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] 脊髄GRP系の効率的解析を目指して (2015)
  • Author(s): 越智拓海, 高浪景子, 高橋俊次, 佐藤慧太, 松田賢一, 河田光博, 坂本竜哉, 坂本浩隆
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会・第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] 妊娠分娩中のホルモン環境変化が扁桃体におけるエストロゲン受容体α発現と神経形態に及ぼす影響 (2015)
  • Author(s): 松尾精記, 松田賢一, 西村優佑, 岸本杏珠, 米田麻里, 横尾紫穂, 北脇城, 河田光博
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会・第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] 脊髄における痒み伝達神経ネットワークの微細構造解析 (2015)
  • Author(s): 高浪景子, 坂本浩隆, 宮崎直幸, 村田和義, 佐藤慧太, 坂本竜哉, 河田光博
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会・第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] Ex-vivo MRI によるPTSD モデルストレス負荷後の脳灰白質形態解析 (2015)
  • Author(s): 吉井崇喜, 大石直也, 西村伊三男, 生駒和也, 酒井雄希, 松田賢一, 河田光博, 福居顯二
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会・第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] エストロゲン関連受容体ERRβによるエストロゲンシグナル調節機構 (2014)
  • Author(s): 谷田任司, 松田賢一, 橋本隆, 山田俊児, 河田光博
  • Organizer: 第22回日本ステロイドホルモン学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-11-03 – 2014-11-03
• [Presentation] かゆみを伝える神経ネットワーク (2014)
  • Author(s): 高浪景子, 坂本 浩隆, 宮崎直孝, 村田和義, 佐藤慧太, 坂本竜哉, 谷田任司, 山田俊児, 松田賢一, 河田光博
  • Organizer: 第41回日本神経内分泌学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-10-31 – 2014-11-02
• [Presentation] 細胞に対するホルモン作用研究に組織細胞化学はどのように貢献したのか (2014)
  • Author(s): 河田光博
  • Organizer: 第55回日本組織細胞化学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 松本
  • Year and Date: 2014-09-27 – 2014-09-28
  • Invited
• [Presentation] 免疫組織化学法を用いた体性感覚ニューロン系の３次元微細構造解析 (2014)
  • Author(s): 高浪景子, 坂本浩隆, 宮崎直幸, 村田和義, 佐藤慧太, 坂本竜哉, 河田光博
  • Organizer: 第55回日本組織細胞化学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 松本
  • Year and Date: 2014-09-27 – 2014-09-28
• [Presentation] PTSDモデルストレスを負荷したラットにおけるVoxel-based Morphometry による脳灰白質体積解析 (2014)
  • Author(s): 吉井崇喜, 大石直也, 生駒和也, 城戸優充, 西村伊三男, 酒井雄希, 松田賢一, 河田光博
  • Organizer: 第37回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] 妊娠分娩を通じたホルモン環境変化が扁桃体におけるエストロゲン受容体αの発現変化と神経細胞形態に与える影響の検討 (2014)
  • Author(s): 松尾精記, 松田賢一, 北脇城, 河田光博
  • Organizer: 第37回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] マウスの視床下部で発見した雌優位な形態学的性差がある領域の性差形成における性ステロイドの役割 (2014)
  • Author(s): 伊藤宙土, Chaw Kyi Tha Thu, 大越幸太, 松田賢一, 河田光博, 塚原伸治
  • Organizer: 第21回日本行動神経内分泌学研究会全国集会
  • Place of Presentation: 秩父
  • Year and Date: 2014-09-03 – 2014-09-05
• [Presentation] 妊娠分娩に伴う扁桃体でのエストロゲン受容体α発現と神経形態の変化 (2014)
  • Author(s): 松尾精記, 松田賢一, 北脇城, 河田光博
  • Organizer: 第21回日本行動神経内分泌学研究会全国集会
  • Place of Presentation: 秩父
  • Year and Date: 2014-09-03 – 2014-09-05
• [Presentation] Estrgen-related receptor β reduces subnuclear mobility of estrogen receptor α and suppresses estrogen-dependent cellular function. (2014)
  • Author(s): Tanida T, Matsuda KI, Hashimoto T, Yamada S, Kawata M
  • Organizer: 8th International congress of neuroendocrinology 2014
  • Place of Presentation: シドニー, オーストラリア
  • Year and Date: 2014-08-17 – 2014-08-30
• [Presentation] My way: Seamless steroid hormone research in New York, Edinburgh and Kyoto. (2014)
  • Author(s): Kawata M
  • Organizer: 8th International congress of neuroendocrinology 2014
  • Place of Presentation: シドニー, オーストラリア
  • Year and Date: 2014-08-17 – 2014-08-20
  • Invited
• [Presentation] Involvement of the brain stem calcitonin gene-related peptide in suckling stimulus during lactation. (2014)
  • Author(s): Yamada S, Hata K, Sasakura Y, Kawata M
  • Organizer: 8th International congress of neuroendocrinology 2014
  • Place of Presentation: シドニー, オーストラリア
  • Year and Date: 2014-08-17 – 2014-08-20
• [Presentation] Visualization of a three-dimensional ultrastructure of neuropeptide in the axon terminals by 3view-scanning electron microscopy. (2014)
  • Author(s): Takanami K, Sakamoto H, Miyazaki N, Murata K, Satoh K, Sakamoto T, Kawata M
  • Organizer: 8th International congress of neuroendocrinology 2014
  • Place of Presentation: シドニー, オーストラリア
  • Year and Date: 2014-08-17 – 2014-08-20
• [Presentation] Estrogen receptor a in the brain : genetic and epigenetic approaches. (2014)
  • Author(s): Matsuda KI, Kawata M
  • Organizer: Satellite Meeting of ICN2014 in Sydney
  • Place of Presentation: シドニー, オーストラリア
  • Year and Date: 2014-08-16 – 2014-08-16
• [Presentation] Steroid hormone action on the nervous system: Behavior is regulated by hormone receptor~associated mechanism. (2014)
  • Author(s): Kawata M
  • Organizer: 18th Congress of international federation of associations of anatomists(IFAA)
  • Place of Presentation: 北京, 中国
  • Year and Date: 2014-08-08 – 2014-08-10
  • Invited
• [Presentation] Neural circuit of the itch to consider from the expression of gastrin-releasing peptide in the rat somatosensory systems. (2014)
  • Author(s): Takanami K, Sakamoto H, Matsuda K, Satoh K, Tanida T, Yamada S, Inoue K, Oti T, Sakamoto T, Kawata M
  • Organizer: 18th Congress of international federation of associations of anatomists(IFAA)
  • Place of Presentation: 北京, 中国
  • Year and Date: 2014-08-08 – 2014-08-10