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極微小蛍光顕微鏡を利用した脳内プロスタグランジンによるGnRH分泌制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H03931
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 統合動物科学
研究機関東京大学

研究代表者

松脇 貴志  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20447361)

研究分担者 角田 茂  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (80345032)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2017年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
キーワードGnRHmニューロン / 神経興奮 / in vivo 脳内蛍光顕微鏡 / プロスタグランジン / GnRHサージ / GnRHニューロン / Cyclooxygenase / GnRH / GCaMP / パルスジェネレーター / サージジェネレーター / LHパルス
研究成果の概要

脳内のプロスタグランジン(PGs)は、雌動物の排卵誘起に必須であるGnRH/LHサージの発生に重要と考えられる。本研究では、GnRHニューロンの局在する視索前野においてPGsの合成酵素COX1およびCOX2の発現量がサージ発生の数時間前に著しく低下することを明らかにした。さらに、主要なPGsの一つであるPGE2の合成酵素mPGES-1の遺伝子欠損ラットを作製した。
一方、GnRHニューロン特異的にGFPを発現するラットの視索前野に刺入した光ファイバーから得られた像を蛍光顕微鏡と高解像度のカメラで解析することで、生きた動物の脳内でのGnRHニューロンを観察することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで、COX-1は発現量の変動がない構成型、COX-2は炎症刺激で発現量が増加する誘導型として知られていた。しかし本研究で、雌の発情周期に依存して両酵素の脳内発現量が変動するという新しい知見が得られた。この事実は、これまで不明だったPGsによるGnRH/LH分泌制御機構の解明のための大きな一助となる。
また、本研究で確立したin vivo 蛍光観察法は、実験動物を生かしたままで脳深部を観察することが出来るため、GnRHニューロンに限らず様々な神経細胞活動の解析に広く活用されることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] 国立台湾大学(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] 国立台湾大学(台湾)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Convulsive responses to seizure-inducible drugs are exacerbated in progranulin-deficient mice2020

    • 著者名/発表者名
      Kuroda M, Matsuwaki T, Tanaka Y, Yamanouchi K, Nishihara M
    • 雑誌名

      Neuroreport

      巻: 31 号: 6 ページ: 478-483

    • DOI

      10.1097/wnr.0000000000001425

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of interleukin-1 type 1 receptors in lipopolysaccharide-induced sickness responses.2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuwaki T, Shionoya K, Ihnatko R, Eskilsson A, Kakuta S, Dufour S, Schwaninger M, Waisman A, Muller W, Pinteaux E, Engblom D, Blomqvist A.
    • 雑誌名

      Brain, behavior, and immunity

      巻: 66 ページ: 165-176

    • DOI

      10.1016/j.bbi.2017.06.013

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Immune-Induced Fever Is Dependent on Local But Not Generalized Prostaglandin E2 Synthesis in the Brain.2017

    • 著者名/発表者名
      Eskilsson A*, Matsuwaki T*, Shionoya K*, Mirrasekhian E, Zajdel J, Schwaninger M, Engblom D, Blomqvist A.
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience

      巻: 37 号: 19 ページ: 5035-5044

    • DOI

      10.1523/jneurosci.3846-16.2017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] i-GONAD法を用いた簡便な遺伝子欠損マウスおよびラット作出の試み2019

    • 著者名/発表者名
      山藤あかり、角田 茂、松脇貴志、大塚正人、久和 茂
    • 学会等名
      第162回 日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Generation of gene-modified mice and rats by i-GONAD method.2019

    • 著者名/発表者名
      Akari Sando, Shigeru Kakuta, Takashi Matsuwaki, Yu Wei Chang, Tetsuhiro Ogawa, Masato Ohtsuka, Shigeru Kyuwa
    • 学会等名
      1st ToBeST symposium, Seoul
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The role of the IL-1 receptor in the centrally-elicited sickness response to lipopolysaccharide2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuwaki T, Shionoya K, Ihnatko R, Eskilsson A, Kakuta S, Dufour S, Schwaninger M, Waisman A, Muller W, Pinteaux E, Engblom D, Blomqvist A.
    • 学会等名
      International Cytokine & Interferon Society 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-08-19  

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