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遺伝子欠損および過剰発現マウスを用いたPACAPの生理機能の解析

研究課題

研究課題/領域番号 12470016
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 薬理学一般
研究機関大阪大学

研究代表者

馬場 明道  大阪大学, 薬学研究科, 教授 (70107100)

研究分担者 橋本 均  大阪大学, 薬学研究科, 助教授 (30240849)
松田 敏夫  大阪大学, 薬学研究科, 教授 (00107103)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
13,100千円 (直接経費: 13,100千円)
2002年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2001年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2000年度: 6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
キーワードPACAP / 遺伝子ノックアウトマウス / トランスジェニックマウス / 精神行動 / 痛覚 / 日内リズム / 糖尿病 / β細胞新生 / 遺伝子改変マウス / 精神疾患モデル動物 / 海馬機能 / 神経因性・炎症性疼痛 / 好奇心 / 不安 / 神経細胞保護 / グルタミン酸
研究概要

本研究は、我々が作製したPACAP欠損(KO)マウスを含め3種類の遺伝子改変マウスを用いて、PACAPによる中枢・末梢神経機能調節等の発現機構、その生理・病態的意義を解明することを目的として実施し、以下の成果を得た。
1.精神行動機能調節
(1)PACAP-KOは、新規環境下の自発行動量の増加、異常ジャンプ行動、好奇心増大(または不安減少)を呈した。これらの精神行動異常は、抗精神病薬あるいはSSRIにより改善された。
(2)PACAP-KOに音刺激驚愕反応prepulse inhibitionの低下(障害)が認められた。
以上の結果は、PACAPが精神行動の調節に関与すること、本マウスの表現型が統合失調症あるいはADHDの病態と一部類似性があることを初めて示すものである。
2.海馬機能
PACAP-KOとPACAP1型受容体欠損マウスの海馬シナプス伝達長期増強(LTP)の障害、行動薬理試験におけるPACAP-KOの海馬依存性記憶・学習障害を見い出し、これら高次脳機能におけるPACAPリガンド-受容体シグナルの寄与を明らかとした。
3.神経因性・炎症性疼痛
神経因性・炎症性疼痛の発現がPACAP-KOでは消失していた。PACAPが痛覚過敏およびアロディニア(異疼痛)の発現制御に必須な役割を果たすことが示された。
4.日内リズム
PACAP-KOにおいて、光照射による日内行動リズムの位相変化および視交叉上核のc-fos誘導が減弱していた。光同調機構の維持にPACAPが重要な役割を果たすことがin vivoで示された。
5.糖尿病態モデル
(1)ストレプトゾトシン投与時の膵臓特異的PACAPトランスジェニック(Tg)マウスの膵臓では、β細胞新生が促進することが見い出された。
(2)遺伝性肥満・糖尿病KKAyマウスとTgマウスとの交配による病態モデルにより、PACAPによる膵臓ラ氏島過形成の調節作用が見い出された。
膵臓のβ細胞新生およびラ氏島形成をPACAPが調節することを示す本成績は、GLP-1属であるPACAPの臨床応用の可能性を支持する重要な知見として位置付けられる。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (83件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (83件)

  • [文献書誌] 橋本 均: "ニューロペプチドPACAPの生理的役割とそのしくみ"生化学. 72・3. 191-193 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 橋本 均: "ニューロペプチドPACAP受容体の構造と機能"別冊医学のあゆみ「7回膜貫通型受容体研究の新展開」. 79-84 (2000)

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  • [文献書誌] Hitoshi Hashimoto: "Synergistic induction of pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP) gene expression by nerve growth factor and PACAP in PC12 cells"J.Neurochem.. 74・2. 501-507 (2000)

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  • [文献書誌] Yutaka Koyama: "Endothelins increase tyrosine phosphorylation of astrocytic focal adhesion kinase and paxillin accompanied with their association with cytoskeletal components"Neuroscience. 101・1. 219-227 (2000)

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  • [文献書誌] Masaki Sakaue: "Postsynaptic 5-hydroxytryptamine1A receptor activation increases in vivo dopamine release in rat prefrontal cortex"Br.J.Pharmacol.. 129・5. 1028-1034 (2000)

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  • [文献書誌] Hiroaki Nakamura: "The Na^+-Ca^<2+> exchange inhibitor KB-R7943 inhibits high K^+-induced increases in intracellular Ca^<2+> concentration and [^3H] noradrenaline release in the human neuroblastoma SH-SY5Y"Neurochem.Res.. 25・3. 385-387 (2000)

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  • [文献書誌] Masaki Sakaue: "Na^+-Ca^<2+> exchanger isoforms in rat neuronal preparations : different changes in their expression during postnatal development"Brain.Res.. 881・2. 212-216 (2000)

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  • [文献書誌] Kazuhito Takuma: "T-588 inhabits astrocyte apoptosis via mitogen-activated protein kinase signal pathway"Eur.J.pharmacol.. 399・1. 1-8 (2000)

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  • [文献書誌] Yutaka Koyama: "Serum-deprivation induces cell death of rat cultured microglia accompained with expression of bax protein"Jpn.J.Pharmacol.. 83・4. 351-354 (2000)

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  • [文献書誌] Hitoshi Hashimoto: "Mice with markedly reduced PACAP(PAC_1) receptor expression by targeted deletion of the signal peptide"J.Neurochem.. 75・5. 1810-1817 (2000)

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  • [文献書誌] Naohisa Arakawa: "KB-R7943 inhibits store-operated Ca^<2+> entry in cultured neurons and astrocytes"Biochem.Biophys.Res.Comm.. 279・2. 354-357 (2000)

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  • [文献書誌] Norihito Shintani: "Desensitization, surface expression, and glycosylation of a functional, epitope-tagged type IPACAP(PAC_1) receptor"Biochim.Biophy. Acta. 1509. 195-202 (2000)

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  • [文献書誌] Yutaka Koyama: "Endothelin ET_B receptors in glial cells : a new target for neurotrophic drugs"Current Topics In Pharmacology. 15. 119-127 (2000)

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  • [文献書誌] Kazuhiro Takuma: "CV-2619 protects cultured astrocytes against reperfusion injury via nerve growth factor production"Eur.J.Pharmacol.. 406・3. 333-339 (2000)

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  • [文献書誌] 馬場明道: "PACAP"生体の科学. 52・4. 359 (2001)

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  • [文献書誌] Kazuhiro Takuma: "Ibudilast attenuates astrocyte apoptosis via cyclic GMP signaling pathway in an in vitro reperfusion model"Br.J.Pharmacol. 133・6. 841-848 (2001)

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  • [文献書誌] Masaki Sakaue: "Involvement of benzodiazepine binding sites in an antiaggressive effect by 5-HT_<1A> receptor activation in isolated mic"Eur.J.Pharmaacol.. 432. 163-166 (2001)

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  • [文献書誌] Hitoshi Hashimoto: "Altered psychomotor behaviors in mice lacking pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP)"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 98・23. 13355-13360 (2001)

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  • [文献書誌] Kazuhiro Takuma: "Anti-apoptotic effect of cGMP in cultured astrocytes : inhibition by cGMP-dependent protein kinase of mitochondrial permeable transition pore"J.Biol.Chem.. 276・51. 48093-48099 (2001)

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  • [文献書誌] Yoshiyuki Sakai: "Involvement of p38 MAP Kinase Pathway in the Synergistic Activation of PACAP nRNA Expression by NGF and PACAP in PC12h Cells"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 285・3. 656-661 (2001)

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  • [文献書誌] Toshio Matsuda: "SEA0400, a Novel and Selective Inhibitor of the Na+-Ca2+ Exchanger, Attenuates Reperfusion Injury in the in Vitro and in Vivo Cerebrial Ischemic Models"J.Pharmacol.Exp.Ther. 298・1. 249-256 (2001)

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  • [文献書誌] 馬場明道: "神経ペプチド、PACAP:現状と展望"脳21. 4. 324-327 (2001)

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  • [文献書誌] 橋本 均: "遺伝子改変マウスによるPACAPの中枢機能解析"脳21. 4. 350-354 (2001)

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  • [文献書誌] Kazuhiro Takuma: "The Nitric Oxide Donor NOC12 Protects Cultured Astrocytes Against Apoptosis via a cGMP-Dependent Mechanism"Jpn.J.Pharmacol. 89・1. 64-71 (2002)

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  • [文献書誌] Hannes Reuter, Scitt A.: "Knockout Mice for Pharmacological Screening Testing the Specificity of Na^+ -Ca^<2+> Exchange Inhibitors"Circ Res.. 91・2. 90-92 (2002)

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  • [文献書誌] Kazuhiro Takuma: "Heat Shock inhibits hydrogen peroxide-induced apoptosis in cultured astrocytes"Brain Res.. 946・2. 232-238 (2002)

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  • [文献書誌] Kazunori Mukai: "PAC1 Receptor-Mediated Relaxation of Longitudinal Muscle of the Mouse Proximal Colon"Jpn.J.Pharmacol.. 90・1. 97-100 (2002)

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  • [文献書誌] Hitoshi Hashimoto: "Higher brain functions of PACAP and a homologous Drosophila memory gene amnesiac : insights from knockouts and mutants"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 297・3. 427-432 (2002)

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  • [文献書誌] Yukio Ago: "Selective reduction by isolation rearing of 5-HT_<1A> receptor-mediated dopamine release in vivo in the frontal cortex of mice"J.Neurochem.. 83・2. 353-359 (2002)

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  • [文献書誌] 橋本 均: "新しいペプチドシグナル系と創薬標的分子-感覚ニューロン特異的オーファンGPCR(G蛋白共役型受容体)SNSR-"脳21. 4. 425-429 (2002)

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  • [文献書誌] Norihito Shintani: "Defects in reproductive functions in PACAP-deficient female mice"Regul.Pept.. 109・1-3. 45-48 (2002)

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  • [文献書誌] Yoshiyuki Sakai: "Involvement of intracellular Ca2+ elevation but not cyclic AMP in PACAP-induced p38 MAP kinase activation in PC12 cells"Regul.Pept.. 109・1-3. 149-153 (2002)

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  • [文献書誌] 橋本 均: "神経系における下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド(PACAP)の生理的意義"YAKUGAKU ZASSH. 122・12. 1109-1121 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhiro Takuma: "Roles of cathepsins in reperfusion -induced apoptosis in cultured astrocytes"Neurohem.Int.. 42・2. 153-159 (2002)

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  • [文献書誌] Kenzo Takahashi: "Protective effects of SEA0400, a novel and selective Inhibitor of the Na^+/Ca^<2+> exchanger, on myocardial ischemia-reperfusion injuries"Euro.J.Pharmacol.. 458. 155-162 (2002)

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  • [文献書誌] Yutaka Koyama: "Endothelin-1 Stimulates Glial Cell Line-Derived Neurotrophoc Factor (GDNF) Expression In Cultured Rat Astrocytes"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 303・4. 1101-1105 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kyohei Yamamoto: "Overexpression of PACAP in Transgenic Mouse Pancreatic β Cells Enhances Insulin Secretion and Ameliorates Streptozotocin-induced Diabetes"Diabetes. 52・5. 1155-1162 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hitoshi Hashimoto: "Physiological function and mechanism of neuropeptide PACAP"seikagaku. 72(3). 191-193 (2002)

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  • [文献書誌] Hitoshi Hashimoto: "Synergistic induction of pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP) gene expression by nerve growth factor and PACAP in PC12 cells"J. Neurochem.. 74(2). 501-507 (2000)

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  • [文献書誌] Yutaka Koyama: "Endothelins increase tyrosine phosphorylation of astrocytic focal adhesion kinase and paxillin accompanied with their association with cytoskeletal components"Neuroscience. 101(1). 219-227 (2000)

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  • [文献書誌] Masaki Sakaue: "Postsynaptic 5-hydroxytryptamine1A receptor activation increases in vivo dopamine release in rat prefrontal cortex"Br. J. Pharmacol.. 129(5). 1028-1034 (2000)

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  • [文献書誌] Hiroaki Nakamura: "The Na^+-Ca^<2+> exchange inhibitor KB-R7943 inhibits high K^+-induced increases in intracellular Ca^<2+> concentration and [^3H]noradrenaline release in the human neuroblastoma SH-SY5Y"Neurochem. Res.. 25(3). 385-387 (2000)

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  • [文献書誌] Masaki Sakaue: "Na^+-Ca^<2+> exchanger isoforms in rat neuronal preparations :different changes in their expression during postnatal development"Brain. Res.. 881(2). 212-216 (2000)

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  • [文献書誌] Kazuhiro Takuma: "T-588 inhabits astrocyte apoptosis via mitogen-activated protein kinase signal pathway"Eur. J. pharmacol.. 399(1). 1-8 (2000)

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  • [文献書誌] Yutaka Koyama: "Serum-deprivation induces cell death of rat cultured microglia accompained with expression of bax protein"Jpn. J. Pharmacol.. 83(4). 351-354 (2000)

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  • [文献書誌] Hitoshi Hashimoto: "Mice with markedly reduced PACAP(PAC_1) receptor expression by targeted deletion of the signal peptide"J. Neurochem.. 75(5). 1810-1817 (2000)

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  • [文献書誌] Naohisa Arakawa: "KB-R7943 inhibits store-operated Ca^><2+> entry in cultured neurons and astrocytes"Biochem. Biophys. Res. Comm.. 279(2). 354-357 (2000)

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  • [文献書誌] Norihito Shintani: "Desensitization, surface expression, and glycosylation of a functional, epitope-tagged type I PACAP(PAC_1) receptor"Biochim. Biophy. Acta. 1509. 195-202 (2000)

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  • [文献書誌] Yutaka Koyama: "Endothelin ET_B receptors in glial cells: a new target for neurotrophic drugs"Current Topics In Pharmacology. 15. 119-127 (2000)

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  • [文献書誌] Kazuhito Takuma: "CV-2619 protects cultured astrocytes against reperfusion injury via nerve growth factor production"Eur. J. Pharmacol.. 406(3). 333-339 (2000)

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  • [文献書誌] Kazuhiro Takuma: "Ibudilast attenuates astrocyte apoptosis via cyclic GMP signaling pathway in an in vitro reperfusion model"Br. J. Pharmacol.. 133(6). 841-848 (2001)

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  • [文献書誌] Masaki Sakaue: "Involvement of benzodiazepine binding sites in an antiaggressive effect by 5-HT_<1A> receptor activation in isolated mice"Eur. J. Pharmaacol.. 432(2-3). 163-166 (2001)

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  • [文献書誌] Hitoshi Hashimoto: "Altered psychomotor behaviors in mice lacking pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP)"Ploc. Natl. Acad. Sci. USA. 98(23). 13355-13360 (2001)

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  • [文献書誌] Kazuhiro Takuma: "Anti-apoptotic effect of cGMP in cultured astrocytes: inhibition by cGMP-dependent protein kinase of mitochondrial permeable transition pore"J. Biol. Chem.. 276(51). 48093-48099 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hitoshi Hashimoto: "Higher brain functions of PACAP and a homologous Drosophila memory gene amnesiac: insights from knockouts and mutants"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 297(3). 427-432 (2002)

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  • [文献書誌] Norihito Shintani: "Defects in reproductive functions in PACAP-deficient female mice"Regul. Pept.. 109(1-3). 45-48 (2002)

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  • [文献書誌] Yoshiyuki Sakai: "Involvement of intracellular Ca2+ elevation but not cyclic AMP in PACAP-induced p38 MAP kinase activation in PC12 cells"Regal. Pept.. 109(1-3). 149-153 (2002)

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  • [文献書誌] Hitoshi Hashimoto: "Physiological Significance of Pituitary Adenylate Cyclase-Activating Polypeptide (PACAP) in the Nervous System"YAKUGAKU ZASSHI. 122(12). 1109-1121 (2002)

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  • [文献書誌] Yamamoto K: "Overexpression of PACAP in transgenic mouse pancreatic β cells enhances insulin secretion and ameliorates streptozotocin-induced diabetes"Diabetes. 印刷中. (2002)

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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