脳ペプチドが紡ぐ行動と体色の協調的制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 18H02473
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分44040:形態および構造関連
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 松田 恒平 富山大学, 学術研究部理学系, 教授 (60222303)
• 研究分担者: 中町 智哉 富山大学, 学術研究部理学系, 講師 (30433840) ; 今野 紀文 富山大学, 学術研究部理学系, 講師 (50507051)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円); 2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2018年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
• キーワード: 脳ペプチド / 生得的行動 / 体色調節 / キンギョ / ゼブラフィッシュ / α黒色素胞刺激ホルモン / コレシストキニン / 行動制御 / メダカ / 生得的行動制御 / 体色制御 / 行動と体色 / αーMSH / CCK / 情動行動 / 摂食行動

研究成果の概要

本研究によって、摂食行動を制御する多くの脳ペプチドは魚類の不安様行動を引き起こすことが解った。この生理的意義として、魚類は外敵等の脅威に曝されながらも、環境を探索し餌を摂らなければならず、不安様行動が惹起されやすい神経基盤を有する可能性が考えられた。さらに、これらの研究の過程で、脳ペプチドの投与により行動のみならず体色も大きく変化する可能性を見出した。これは行動の制御に関わる脳ペプチドが合目的的に体色調節を行う可能性が高いことを示している。つまり、摂食・情動行動と体色の調節は密接に関連しており、脳ペプチドは行動と体色を合目的的に制御していることが考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、キンギョとゼブラフィッシュにおいて、摂食行動と情動行動の制御に関与する脳ペプチドの末梢作用、特に体色調節作用との関連性を見出した。行動解析や体色変化の観察が容易な魚類を用いて脳ペプチドによる行動と体色の協調的な制御メカニズムの実体を解き明かそうとする研究は国内外に無く、本研究の成果は脳ペプチドによる行動と体色調節の制御を担う神経基盤の解明に寄与できると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of intracerebroventricular administration of two molecular forms of sulfated CCK octapeptide on anxiety-like behavior in the zebrafish danio rerio. (2020)
  • 著者名/発表者名: Matsuda K, Yoshida D, Sachuriga, Watanabe K, Yokobori E, Konno N, Nakamachi T.
  • 雑誌名: Peptides 巻: 130 ページ: 170330-170330
  • DOI: 10.1016/j.peptides.2020.170330
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification and signaling characterization of four urotensin II receptor subtypes in the western clawed frog, Xenopus tropicalis (2020)
  • 著者名/発表者名: Konno N, Takano M, Miura K, Miyazato M, Nakamachi T, Matsuda K, Kaiya H.
  • 雑誌名: Ｇｅｎｅｒａｌ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ Ｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌｏｇｙ 巻: 299 ページ: 113586-113586
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2020.113586
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Pituitary Adenylate Cyclase-Activating Polypeptide in the Ventromedial Hypothalamus Is Responsible for Food Intake Behavior by Modulating the Expression of Agouti-Related Peptide in Mice. (2020)
  • 著者名/発表者名: Nguyen TT, Kambe Y, Kurihara T, Nakamachi T, Shintani N, Hashimoto H, Miyata A.
  • 雑誌名: Mol Neurobiol. 巻: 57 号: 4 ページ: 2101-2114
  • DOI: 10.1007/s12035-019-01864-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Lipopolysaccharide (LPS) Inhibits Ectopic Bone Formation Induced by Bone Morphogenetic Protein-2 and TGF-β1 through IL-1β Production. (2020)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto A, Takami M, Urano E, Nakamachi T, Yoshimura K, YamadaA, Suzawa T, Miyamoto Y, Baba K, Kamijo R.
  • 雑誌名: Journal of Oral Biosciences 巻: 62 号: 1 ページ: 44-51
  • DOI: 10.1016/j.job.2020.01.004
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Intracerebroventricular administration of arginine vasotocin (AVT) induces anorexigenesis and anxiety-like behavior in goldfish (2019)
  • 著者名/発表者名: Araishi Koh、Watanabe Keisuke、Yamazaki Takumi、Nakamachi Tomoya、Matsuda Kouhei
  • 雑誌名: Peptides 巻: 119 ページ: 170118-170118
  • DOI: 10.1016/j.peptides.2019.170118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intracerebroventricular administration of sulphated cholecystokinin octapeptide induces anxiety-like behaviour in goldfish (2019)
  • 著者名/発表者名: Sachuriga、Iinuma Naoto、Shibata Haruki、Yoshida Daisuke、Konno Norifumi、Nakamachi Tomoya、Matsuda Kouhei
  • 雑誌名: Journal of Neuroendocrinology 巻: 31 号: 1
  • DOI: 10.1111/jne.12667
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Melatonin is a potential drug for the prevention of bone loss during space flight (2019)
  • 著者名/発表者名: Ikegame Mika、7名、Sekiguchi Toshio、43名、Suzuki Nobuo
  • 雑誌名: Journal of Pineal Research 巻: 67 号: 3 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1111/jpi.12594
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Light-at-night exposure affects brain development through pineal allopregnanolone-dependent mechanisms (2019)
  • 著者名/発表者名: Haraguchi S, Kamata M, Tokita T, Tashiro KI, Sato M, Nozaki M, Okamoto-Katsuyama M, Shimizu I, Han G, Chowdhury VS, Lei XF, Miyazaki T, Kim-Kaneyama JR, Nakamachi T, Matsuda K, Ohtaki H, Tokumoto T, Tachibana T, Miyazaki A, Tsutsui K.
  • 雑誌名: eLife 巻: 8
  • DOI: 10.7554/elife.45306
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Purification and identification of native forms of goldfish neuromedin U from brain and gut (2019)
  • 著者名/発表者名: Maruyama Keisuke、Kaiya Hiroyuki、Miyazato Mikiya、Murakami Noboru、Nakahara Keiko、Matsuda Kouhei
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 517 号: 3 ページ: 433-438
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2019.07.108
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Expression patterns of PACAP and PAC1R genes and anorexigenic action of PACAP1 and PACAP2 in zebrafish. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nakamachi T, Taniguchi A, Nonno N, Matsuda K
  • 雑誌名: Front Endocrinol 巻: - ページ: 227-227
  • DOI: 10.3389/fendo.2019.00227
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] ゼブラフィッシュの情動行動に及ぼすベンゾジアゼピン受容体作動薬及び逆作動薬の影響 (2020)
  • 著者名/発表者名: 松田恒平、吉田大祐、今野紀文、中町智哉
  • 学会等名: 日本動物学会第91回大会（オンライン大会）
• [学会発表] ミネラルコルチコイド受容体ノックアウト（MR-KO）メダカの異常な動点追随行動の観察 (2020)
  • 著者名/発表者名: Tang Jiashen、後藤はるか、吉織円香、今野紀文、中町智哉、坂本浩隆、坂本竜也、松田恒平
  • 学会等名: 日本動物学会第91回大会（オンライン大会）
• [学会発表] キンギョの接触走性に及ぼすα-黒色素胞刺激ホルモンの脳室内投与の影響 (2020)
  • 著者名/発表者名: 渡邉桂佑、今野紀文、中町智哉、松田恒平
  • 学会等名: 日本動物学会第91回大会（オンライン大会）
• [学会発表] キンギョにおいてα-黒色素胞刺激ホルモン（α-MSH）はMC4型受容体を介して不安様行動を誘発する (2019)
  • 著者名/発表者名: 渡邉桂佑、今野紀文、中町智哉、松田恒平
  • 学会等名: 第44回日本比較内分泌学会及びシンポジウム
• [学会発表] ゼブラフィッシュにおいて硫酸化コレシストキニン（CCK-8s）の脳室内投与は不安様行動を誘発する (2019)
  • 著者名/発表者名: 吉田大祐、中町智哉、今野紀文、松田恒平
  • 学会等名: 第44回日本比較内分泌学会及びシンポジウム
• [学会発表] メダカ培養細胞を用いた浸透圧ストレス転写因子（Ostf1）の機能探索 (2019)
  • 著者名/発表者名: 市川陽菜、中町智哉、松田恒平、今野紀文
  • 学会等名: 第44回日本比較内分泌学会及びシンポジウム
• [学会発表] キンギョ下垂体初代培養細胞におけるソマトラクチン分泌に及ぼすメラニン凝集ホルモンの影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 酒谷 斎、中町智哉、今野紀文、松田恒平
  • 学会等名: 第44回日本比較内分泌学会及びシンポジウム
• [学会発表] メダカにおけるグレリンーモチリン系とそれら受容体の特徴づけ (2019)
  • 著者名/発表者名: 砂田沙也加、石原美穂、中町智哉、松田恒平、今野紀文、海谷啓之
  • 学会等名: 第44回日本比較内分泌学会及びシンポジウム
• [学会発表] ゼブラフィッシュの脳梗塞モデルにおけるPACAPの局所観察と神経保護作用の評価 (2019)
  • 著者名/発表者名: 竹村一希、今野紀文、松田恒平、中町智哉
  • 学会等名: 第44回日本比較内分泌学会及びシンポジウム
• [学会発表] ゼブラフィッシュの記憶学習行動におよぼすPACAP腹腔内投与の影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 高橋歩夢、今野紀文、松田恒平、中町智哉
  • 学会等名: 第44回日本比較内分泌学会及びシンポジウム
• [学会発表] ゼブラフィッシュにおけるPACAPとその受容体mRNAの脳内分布 (2019)
  • 著者名/発表者名: 魚崎雅世、松田恒平、今野紀文、中町智哉
  • 学会等名: 第44回日本比較内分泌学会及びシンポジウム
• [学会発表] キンギョの情動行動に及ぼすα-黒色素胞刺激ホルモンの脳室内投与の影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 渡邉桂佑、今野紀文、中町智哉、松田恒平
  • 学会等名: 日本動物学会第90回大会
• [学会発表] ゼブラフィッシュ硫酸化コレシストキニン（zfCCK-8s）脳室内投与はゼブラフィッシュの不安様行動を誘発する (2019)
  • 著者名/発表者名: 吉田大祐、横堀絵里、中町智哉、今野紀文、松田恒平
  • 学会等名: 日本動物学会第90回大会
• [学会発表] 松果体アロプレグナノロンはPACAP発現を促すことで小脳プルキニエ細胞の細胞死を抑制する (2019)
  • 著者名/発表者名: 原口省吾、スルチョードリビシュワジット、中町智哉、松田恒平、徳元俊伸、橘哲也、筒井和義
  • 学会等名: 日本動物学会第90回大会
• [学会発表] メダカの塩分選好性行動と海水適応能獲得に要する時間 (2019)
  • 著者名/発表者名: 汲田尚史、中町智哉、松田恒平、今野紀文
  • 学会等名: 日本動物学会第90回大会
• [学会発表] ゼブラフィッシュにおける拘束ストレスモデルの評価 (2019)
  • 著者名/発表者名: 松本諒、今野紀文、松田恒平、中町智哉
  • 学会等名: 日本動物学会第90回大会
• [学会発表] キンギョにおいてコレシストキニンの脳室内投与は不安様行動を惹起する (2019)
  • 著者名/発表者名: サチリガ、吉田大祐、中町智哉、今野紀文、松田恒平
  • 学会等名: 日本動物学会第90回大会
• [学会発表] Differences and similarities between mammalian and fish endozepinergic system (2019)
  • 著者名/発表者名: Jerome Leprince, Kouhei Matsuda, Benjamin Lefranc, Marie-Christine Tonon, Hubert Vaudry
  • 学会等名: Taiwan-France Conference on Neuropeptides in Marine Organisms in Keelung, Taiwan
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] キンギョの摂食行動と情動行動に及ぼすアルギニンバソトシン（AVT）の脳室内投与の影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 渡邉桂佑、荒石紘羽、中町智哉、松田恒平
  • 学会等名: 日本下垂体研究会第34回学術集会
• [学会発表] キンギョ下垂体初代培養細胞におけるソマトラクチン分泌に及ぼすメラニン凝集ホルモンの影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 酒谷 斎、中町智哉、今野紀文、松田恒平
  • 学会等名: 日本下垂体研究会第34回学術集会
• [学会発表] 小型魚類の摂食と精神運動活性に及ぼす神経ペプチドの影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 松田恒平
  • 学会等名: 第10回ペプチド・ホルモン研究会
• [学会発表] Intracerebroventricular administration of arginine vasotocin (AVT) affects food intake and psychomotor activity in goldfish (2019)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Watanabe, Koh Araishi, Takumi Yamazaki, Norifumi Konno, Tomoya Nakamachi, Kouhei Matsuda
  • 学会等名: International Symposium between BRIMS, University of Toyama, Kitasato University, and Niigata University 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Somatolactin (SL)-α and SL-β regulate body pigmentation in goldfish (2019)
  • 著者名/発表者名: Kouhei Matsuda, Kazuki Minami, Akiyoshi Hamaguchi, Morio Azuma, Tomoya Nakamachi and Norifumi Konno
  • 学会等名: International Symposium between BRIMS, University of Toyama, Kitasato University, and Niigata University 2019
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Intracerebroventricular administration of sulfated cholecystokinin octapeptide induces anxiety-like behavior in zebrafish (2019)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yoshida, Sachuriga, Eri Yokobori, Tomoya Nakamachi, Norifumi Konnno, Kouhei Matsuda
  • 学会等名: International Symposium between BRIMS, University of Toyama, Kitasato University, and Niigata University 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Relation between ADNP and PACAP on tissue distribution, protective effect and trophic effect in neural tissue. (2019)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Nakamachi, Junko Shiobato, Takahiro Hirabayashi, and Seiji Shioda
  • 学会等名: Akira Arimura Memorial VIP/ PACAP and Related Peptide Symposium.
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of PACAP on corneal epithelial repair. (2019)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Nakamachi, Junko Shiobato, Takahiro Hirabayashi, Hitoshi Hashimoto, Dora Reglodi and Seiji Shioda.
  • 学会等名: Akira Arimura Memorial VIP/PACAP and Related Peptide Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] 神経ペプチドによる外分泌制御機構 (2019)
  • 著者名/発表者名: 中町智哉
  • 学会等名: 第97回 日本生理学会大会
• [学会発表] 神経葉ホルモン受容体ノックアウトメダカの作製とその表現型解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 今野紀文
  • 学会等名: 第28回バゾプレシン研究会
• [学会発表] メダカの海水適応におけるOsmotic stress transcription factor 1の発現動態とコルチゾールによる発現調節 (2019)
  • 著者名/発表者名: 市川陽菜、今野紀文
  • 学会等名: 第29回バゾプレシン研究会
• [学会発表] CRISPR/Cas9法によるPAC1-R遺伝子欠損ゼブラフィッシュの作出および表現型の観察 (2018)
  • 著者名/発表者名: 浦田智栄子、今野紀文、松田恒平、中町智哉
  • 学会等名: 第43回日本比較内分泌学会及びシンポジウム
• [学会発表] ゼブラフィッシュにおけるPACAPの脳内分布 (2018)
  • 著者名/発表者名: 魚崎雅世、谷川絢野、松田恒平、今野紀文、中町智哉
  • 学会等名: 第43回日本比較内分泌学会及びシンポジウム
• [学会発表] ゼブラフィッシュにおける脳虚血後のPACAPおよびPAC1受容体mRNAの発現動態 (2018)
  • 著者名/発表者名: 竹村一希、今野紀文、松田恒平、中町智哉
  • 学会等名: 第43回日本比較内分泌学会及びシンポジウム
• [学会発表] ミネラルコルチコイド受容体ノックアウトメダカにおける視覚刺激と行動の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 後藤はるか、吉織円香、高橋英也、今野紀文、中町智哉、坂本浩隆、坂本竜哉、松田恒平
  • 学会等名: 第43回日本比較内分泌学会及びシンポジウム
• [学会発表] 両生類においてグレリンは摂食調節に関与するか (2018)
  • 著者名/発表者名: 海谷啓之、北澤多喜雄、松田恒平、寒川賢治、宮里幹也
  • 学会等名: 第43回日本比較内分泌学会及びシンポジウム
• [学会発表] ゼブラフィッシュにおいて硫酸化コレシストキニンオクタペプチド（CCK-8s）の脳室内投与は不安様行動をもたらす (2018)
  • 著者名/発表者名: 吉田大祐、サチリガ、今野紀文、中町智哉、松田恒平
  • 学会等名: 第43回日本比較内分泌学会及びシンポジウム
• [学会発表] メダカの海水適応における浸透圧ストレス転写因子1の発現動態とコルチゾルによる発現調節 (2018)
  • 著者名/発表者名: 市川春菜、中町智哉、松田恒平、今野紀文
  • 学会等名: 第43回日本比較内分泌学会及びシンポジウム
• [学会発表] キンギョにおけるコレシストキニン様免疫陽性反応の脳内分布とキンギョの情動行動に及ぼすコレシストキン脳室内投与の影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松田恒平、サチリガ、吉田大祐、中町智哉、今野紀文
  • 学会等名: 日本動物学会第89回札幌大会（北海道地震により電子的発表扱い）
• [学会発表] 魚類と両生類におけるウロテンシンII受容体サブタイプの細胞内情報伝達機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 高野萌、海谷啓之、中町智哉、松田恒平、今野紀文
  • 学会等名: 日本動物学会第89回札幌大会（北海道地震により電子的発表扱い）
• [学会発表] ゼブラフィッシュの情動行動に及ぼすコレシストキン脳室内投与の影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 吉田大祐、Riga Sachu、中町智哉、今野紀文、松田恒平
  • 学会等名: 日本動物学会第89回札幌大会（北海道地震により電子的発表扱い）
• [学会発表] メダカにおける浸透圧ストレス転写因子（Ostf1）の分子生理学的特徴づけ (2018)
  • 著者名/発表者名: 市川陽菜、中町智哉、松田恒平、今野紀文
  • 学会等名: 日本動物学会第89回札幌大会（北海道地震により電子的発表扱い）
• [学会発表] Clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR associated protein9 (CRISPR/Cas9) 法 によるSL-α欠損及びSL-β欠損ゼブラフィッシュの作出 (2018)
  • 著者名/発表者名: 南 和希、中町智哉、今野紀文、松田恒平
  • 学会等名: 日本下垂体研究会第33回大会
• [学会発表] キンギョ下垂体における メラニン凝集ホルモン (MCH) 含有神経線維とソマトラクチン (SL) 産生細胞の分布相関及び SL分泌に及ぼすMCH添加の影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 酒谷斎、中町智哉、今野紀文、松田恒平
  • 学会等名: 日本下垂体研究会第33回大会
• [学会発表] Distribution of cholecystokinin (CCK)-like immunoreactivity in the goldfish brain, and effect of intracerebroventricular administration of sulfated CCK octapeptide on psychomotor activity in goldfish (2018)
  • 著者名/発表者名: Sachuriga, Daisuke Yoshida, Naoto Iinuma, Tomoya Nakamachi, Norifumi Konno and Kouhei Matsuda
  • 学会等名: 8th Intercongress of the AOSCE
• [学会発表] Intracerebroventricular administration of sulfated cholecystokinin (CCK) octapeptide induces anxiety-like behavior in zebrafish (2018)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yoshida, Sachuriga, Akihiro Miyazawa, Tomoya Nakamachi, Norifumi Konno and Kouhei Matsuda
  • 学会等名: 8th Intercongress of the AOSCE
• [学会発表] Involvement of somatolactin (SL)-α and SL-β in the regulation of body pigmentation in goldfish (2018)
  • 著者名/発表者名: Kouhei Matsuda, Kazuki Minami, Akiyoshi Hamaguchi, Morio Azuma, Makito Kobayashi, Tomoya Nakamachi and Norifumi Konno
  • 学会等名: 8th Intercongress of the AOSCE
  • 招待講演
• [学会発表] Distribution of Urotensin II receptor in the African clawed frog provide insights into novel functions of Urotensin II (2018)
  • 著者名/発表者名: Norifumi Konno, Moe Takano, Siori Tomiyama, Yuta Fujii, Tomoya Nakamachi, Kouhei Matsuda
  • 学会等名: The 29th Conference of European Comparative Endocrinologists
• [学会発表] Osmotic stress transcription factor 1b (Ostf1b) triggers hyperosmotic responses in the chloride cells of gills in Japanese Medaka (2018)
  • 著者名/発表者名: Haruna Ichikawa, Risa Tanaka, Tomoya Nakamachi, Kouhei Matsuda, Norifumi Konno
  • 学会等名: The 29th Conference of European Comparative Endocrinologists
• [学会発表] 尿素を用いた体液調節の仕組みから俯瞰する脊椎動物の環境適応と進化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 今野紀文
  • 学会等名: 第43回日本比較内分泌学会
  • 招待講演
• [図書] 動物の事典 第9章 9.7.5 摂食・情動行動とホルモン (2020)
  • 著者名/発表者名: 松田恒平
  • 総ページ数: 772
  • 出版者: 朝倉書店
  • ISBN: 9784254171662
• [図書] 動物の辞典 (2019)
  • 著者名/発表者名: 松田恒平
  • 総ページ数: 2
  • 出版者: 朝倉書房
• [備考] 富山大学松田研究室
  • URL: https://toyama-u-bio-kmatsuda.jimdo.com/