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神経活動依存的逆行性標識による性腺刺激ホルモン排卵性大量分泌中枢の特定

研究課題

研究課題/領域番号 18659061
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 環境生理学(含体力医学・栄養生理学)
研究機関日本医科大学

研究代表者

佐久間 康夫  日本医科大学, 大学院・医学研究科, 教授 (70094307)

研究分担者 木山 裕子  日本医科大学, 医学部, 講師 (60234390)
濱田 知宏  日本医科大学, 医学部, 助教 (90312058)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2007年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2006年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードGnRHニューロン / GABA_A受容体 / 破傷風毒素 / トランスジェニックラット / 蛍光タンパク / グラミシジン穿孔パッチクランプ / 細胞内塩素イオン濃度 / シナプス外GABA_A受容体 / GnRH / NKCC1 / GABA / グリア / EGFP / TTC / GT1-7
研究概要

性腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)ニューロンは脳による生殖内分泌調節の最終共通路であり、上位の脳機構からの支配を受けて、下垂体前葉を調節し性腺からのホルモン分泌調節や配偶子の形成を行っている。上位の脳機構についてはほとんどわかっていない。γ-アミノ酪酸(GABA)A受容体(GABA_AR)を介するGABA、AMPA受容体を介するグルタミン酸、キスペプチンなどのペプチドがGnRHニューロンの活動を調節すると考えられている。本研究では当初、古典的経シナプス性制御に着目し、無毒化した破傷風毒素(TTC)が神経活動依存的に逆行性系シナプス性標識を行うという特徴を活用し、GnRHニューロンに投射しているニューロンをトランスジェニックラットで可視化することを試みた。GnRHプロモーターの下流に蛍光蛋白であるEGFPとTTC遺伝子をつなげた導入遺伝子を用い、4系統のトランスジェニックラットを得、サザンブロット法によりこれらのラットに遺伝子導入が起こっていることを確認し表現型を検討したが、何れの系統においても脳内GnRHニューロンあるいは他のニューロンにEGFP標識が見られなかった。性腺摘除を行ってフィードバック環を開放してGnRHニューロンの過剰な活動を起こしたり、経代を重ねることで目的の表現型が得られるかについても検討したが、計画年度内には成功に至らなかった。一方、蛍光タンパク遣伝子の導入により、可視化したラットGnRHニューロンを対象とする実験では、GnRHニューロンにGABA_ARのα2,β3,γ1またはγ2サブユニットが発現していることをRT-PCR法で確認し、グラミシジン穿孔パッチクランプ法により、GnRHニューロンでは細胞内塩素イオン濃度が高く、成熟後もGABA_ARの活性化が脱分極を起こすこと、低濃度のGABAは活動電位の発生を促すが、高濃度では脱分極ブロックにより、活動電位の発生を抑えることを見いだし報告した(Yin etal.,2008)。gabazineによるGABA_A電流の阻止効果が限定的であったこと、この実験における低濃度のGABAは前脳底部におけるシナプス外GABAの濃度に相当することの2点から、シナプス外のGABA_ARの活性化がGnRHニューロンの調節に大きな役割を果たしていることが示唆され、本実験計画の当初の仮説の妥当性を考え直す契機となった。以上、本研究計画は当初の成果を挙げられなかったが、GnRHニューロン、ひいては視床下部ペプチド作動性ニューロンの調節一般について、古典的考え方にとらわれない新規な発想を導くに至った点で、有益であった。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Activation of A-type g-amino butyric acid receptors(GABA_ARs)excites gonado-tropin-releasing hormone(GnRH)neurons isolated from adult rats.2008

    • 著者名/発表者名
      Yin C, Ishii H, Tanaka N, 他 計5名中4人目
    • 雑誌名

      Journal of Neuroendocrinology (in press), E-pub 17 Mar

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neural substrates for sexual preference and motivation in the female and malerat.2008

    • 著者名/発表者名
      Sakuma Y
    • 雑誌名

      Annals of New York Academy of Sciences (in press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rat GnRH neurons exhibit large conductance voltage- and Ca^<2+>-activated K^+(BK)currents and express BK channel mRNAs.2007

    • 著者名/発表者名
      Hiraizumi Y, Nishimura I, Ishii H, 他 計7名中6人目
    • 雑誌名

      Journal of Physiological Sciences 58(1)

      ページ: 21-29

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transient transcription of the somatostatin gene at the time of estrogen-dependent organization of the sexually dimorphic nucleus of the rat preoptic area.2007

    • 著者名/発表者名
      Orikasa C, Kondo Y, Sakuma Y
    • 雑誌名

      Endocrinology 148(3)

      ページ: 1144-1149

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Immunoneutralization of gonadotropin-releasing hormone type-III suppresses male reproductive behavior of cichlids.2006

    • 著者名/発表者名
      Ogawa S, Akiyama G, Kato S, Soga T, Sakuma Y, Parhar IS
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters 403(3)

      ページ: 201-215

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] SK channel blocker apamin inhibits slow after- hyperpolarization currents in rat gonadotropin-releasing hormone neurones.2006

    • 著者名/発表者名
      Kato M, Tanaka N, Usui S, Sakuma Y
    • 雑誌名

      Journal of Physiology 574 (Pt 2)

      ページ: 431-442

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Neural interaction between galanin-like peptide (GALP)- and luteinizing hormone-releasing hormone (LHRH)-containing neurons.2006

    • 著者名/発表者名
      Takenoya F, Guan JL, Kato M, Sakuma Y, Kintaka Y, Kitamura Y, Kitamura S, Okuda H, Takeuchi M, Kageyama H, Shioda S
    • 雑誌名

      Peptides 27(11)

      ページ: 2885-2893

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] In vivo visualization of estrogen receptor α gene promoter activity.2006

    • 著者名/発表者名
      Hamada T, Sakuma Y
    • 雑誌名

      Journal of Nippon Medical School 73(3)

      ページ: 114-115

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 脳の構築に見る雌雄差.2006

    • 著者名/発表者名
      佐久間康夫
    • 雑誌名

      細胞工学 25(4)

      ページ: 383-387

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Presence of gabazine-resistant GABA_A receptor currents and their modulation by neurosteroids in rat GnRH neurons.2007

    • 著者名/発表者名
      Yin C, Tanaka N, Isii H, 他 計5名中5人目
    • 学会等名
      Annual Meeting of Japan Neuroscience Society, Neuro 2007
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 最新自律神経学((宇尾野・入来監修)分担執筆)2006

    • 著者名/発表者名
      佐久間康夫
    • 総ページ数
      440
    • 出版者
      新興医学出版社
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.nms.ac.jp/nms/seiri1/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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