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ATP-プリン受容体シグナリングによる哺乳類の排卵中枢制御メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H03103
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42010:動物生産科学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

井上 直子  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (90377789)

研究分担者 平林 真澄  生理学研究所, 行動・代謝分子解析センター, 准教授 (20353435)
松山 秀一  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (50455317)
上野山 賀久  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (70324382)
中村 翔  岡山理科大学, 獣医学部, 講師 (50829223)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
キーワードキスペプチン / 排卵 / プリン作動性ニューロン / ATP / プリン受容体 / 性腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH) / 黄体形成ホルモン(LH) / エストロゲン / 黄体形成ホルモン / GnRH / キスペプチンニューロン / LH / P2X2受容体 / プリン作動性神経
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、ほ乳類の雌の排卵を制御する視床下部視索前野/前腹側室周囲核キスペプチンニューロンに発現するプリン受容体に着目し、ATP-プリン受容体シグナリングが排卵中枢であるキスペプチンニューロンを活性化し排卵に至る神経メカニズムを明らかにすることである。一般的に細胞内のエネルギー通貨として知られるATPは、脳内でプリン作動性神経リガンドとして作用するが生殖機能における役割は不明であった。本研究では、ATP-プリン受容体による排卵中枢キスペプチンニューロンの活性化メカニズムを明らかにするとともに、得られた知見の家畜への応用を検証する。

研究成果の概要

本研究は、排卵中枢である視索前野/前腹側室周囲核キスペプチンニューロンを上位から制御する新規な神経シグナルとしてATP-プリン受容体シグナリングに着目し、哺乳類の排卵メカニズムを解明することを目的とした。ラットでは、排卵前のエストロゲンが後脳のプリン作動性ニューロンの活動を刺激することを明らかにした。また、プリン作動性ニューロンから神経伝達物質として放出されるATPがラットの前腹側室周囲核キスペプチンニューロンに作用し、キスペプチンニューロンが活性化されることで性腺刺激ホルモン放出ホルモン/黄体形成ホルモンサージ、ひいては排卵が誘起されることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

哺乳類において、視床下部前方に存在するキスペプチンニューロンは、種を越えて性腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)分泌を促進し排卵を制御する排卵中枢として機能することが知られる。本研究では、ラットにおいてATP-プリン受容体シグナリングが、排卵中枢キスペプチンニューロンの活性化を介して、排卵を誘起することを明らかにした。本研究による知見は、哺乳類における排卵制御メカニズムの一端を明らかにした点で、社会的・学術的に大きな意義がある。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (25件) (うち国際共著 4件、 査読あり 25件、 オープンアクセス 19件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Hindbrain adenosine 5-triphosphate (ATP)-purinergic signaling triggers LH surge and ovulation via activation of AVPV kisspeptin neurons in rats2023

    • 著者名/発表者名
      Inoue Naoko、Hazim Safiullah、Tsuchida Hitomi、Dohi Yuri、Ishigaki Ren、Takahashi Ai、Otsuka Yuki、Yamada Koki、Uenoyama Yoshihisa、Tsukamura Hiroko
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 43 号: 12 ページ: 2140-2152

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1496-22.2023

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Enkephalin-δ opioid receptor signaling mediates glucoprivic suppression of LH pulse and gluconeogenesis in female rats2023

    • 著者名/発表者名
      Tsuchida Hitomi、Nonogaki Miku、Takizawa Marina、Inoue Naoko、Uenoyama Yoshihisa、Tsukamura Hiroko
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 164 号: 3

    • DOI

      10.1210/endocr/bqac216

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dynorphin-κ-opioid receptor signaling, but not μ-opioid receptor signaling, partly mediates the suppression of luteinizing hormone release during late lactation in rats2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuchida Hitomi、Nonogaki Miku、Inoue Naoko、Uenoyama Yoshihisa、Tsukamura Hiroko
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 791 ページ: 136920-136920

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2022.136920

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Opioidergic pathways and kisspeptin in the regulation of female reproduction in mammals2022

    • 著者名/発表者名
      Uenoyama Yoshihisa、Tsuchida Hitomi、Nagae Mayuko、Inoue Naoko、Tsukamura Hiroko
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience2022

      巻: 16

    • DOI

      10.3389/fnins.2022.958377

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Establishment of embryo transfer in the musk shrew (<i>Suncus murinus</i>)2022

    • 著者名/発表者名
      INOUE Naoko、HOTTA Akinori、GOTO Teppei、HIRABAYASHI Masumi、UENOYAMA Yoshihisa、TSUKAMURA Hiroko
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 68 号: 5 ページ: 340-344

    • DOI

      10.1262/jrd.2022-003

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cellular and molecular mechanisms regulating the KNDy neuronal activities to generate and modulate GnRH pulse in mammals2022

    • 著者名/発表者名
      Ikegami Kana、Watanabe Youki、Nakamura Sho、Goto Teppei、Inoue Naoko、Uenoyama Yoshihisa、Tsukamura Hiroko
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroendocrinology

      巻: 64 ページ: 100968-100968

    • DOI

      10.1016/j.yfrne.2021.100968

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Kisspeptin neurons as a key player bridging the endocrine system and sexual behavior in mammals2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Sho、Watanabe Youki、Goto Teppei、Ikegami Kana、Inoue Naoko、Uenoyama Yoshihisa、Tsukamura Hiroko
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroendocrinology

      巻: 64 ページ: 100952-100952

    • DOI

      10.1016/j.yfrne.2021.100952

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Central μ-Opioid Receptor Antagonism Blocks Glucoprivic LH Pulse Suppression and Gluconeogenesis/Feeding in Female Rats2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuchida Hitomi、Kawai Narumi、Yamada Koki、Takizawa Marina、Inoue Naoko、Uenoyama Yoshihisa、Tsukamura Hiroko
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 162 号: 10 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1210/endocr/bqab140

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Kisspeptin Neurons and Estrogen?Estrogen Receptor α Signaling: Unraveling the Mystery of Steroid Feedback System Regulating Mammalian Reproduction2021

    • 著者名/発表者名
      Uenoyama Yoshihisa、Inoue Naoko、Nakamura Sho、Tsukamura Hiroko
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 17 ページ: 9229-9229

    • DOI

      10.3390/ijms22179229

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Morphological Analysis of the Hindbrain Glucose Sensor-Hypothalamic Neural Pathway Activated by Hindbrain Glucoprivation2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Marimo、Minabe Shiori、Sakono Takahiro、Magata Fumie、Nakamura Sho、Watanabe Youki、Inoue Naoko、Uenoyama Yoshihisa、Tsukamura Hiroko、Matsuda Fuko
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 162 号: 9 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1210/endocr/bqab125

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Direct evidence that KNDy neurons maintain gonadotropin pulses and folliculogenesis as the GnRH pulse generator2021

    • 著者名/発表者名
      Nagae Mayuko、Uenoyama Yoshihisa、Okamoto Saki、Tsuchida Hitomi、Ikegami Kana、Goto Teppei、Majarune Sutisa、Nakamura Sho、Sanbo Makoto、Hirabayashi Masumi、Kobayashi Kenta、Inoue Naoko、Tsukamura Hiroko
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 118 号: 5

    • DOI

      10.1073/pnas.2009156118

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mating-induced increase in <i>Kiss1</i> mRNA expression in the anteroventral periventricular nucleus prior to an increase in LH and testosterone release in male rats2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Y., Ikegami K., Nakamura Sho., Uenoyama Y., Ozawa H., Maeda K., Tsukamura H., Inoue N.
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 66 号: 6 ページ: 579-586

    • DOI

      10.1262/jrd.2020-067

    • NAID

      130007958759

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Seasonal changes in the reproductive performance in local cows receiving artificial insemination in the Pursat province of Cambodia2020

    • 著者名/発表者名
      Tep, B., Morita, Y., Matsuyama, S., Ohkura, S., Inoue, N., Tsukamura, H., Uenoyama, Y. and Pheng, V.
    • 雑誌名

      Asian-Australasian Journal of Animal Sciences

      巻: 33 号: 12 ページ: 1922-1929

    • DOI

      10.5713/ajas.19.0893

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Paraventricular dynorphin A neurons mediate LH pulse suppression induced by hindbrain glucoprivation in female rats.2020

    • 著者名/発表者名
      Hitomi Tsuchida, Parvin Mostari, Koki Yamada, Sae Miyazaki, Yuki Enomoto, Naoko Inoue, Yoshihisa Uenoyama, Hiroko Tsukamura.
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 161(11) 号: 11 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1210/endocr/bqaa161

    • NAID

      120007192020

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Facilitatory and inhibitory role of central amylin administration in the regulation of the gonadotropin-releasing hormone pulse generator activity in goats2020

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa, Y., Sasaki, T., Suzumura, R., Morishima, A., Tatebayashi, R., Assadullah, Ieda, N., Morita, Y., Matsuyama, S., Inoue, N., Uenoyama, Y. Tsukamura, H. and Ohkura. S.
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 736 ページ: 135276-135276

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2020.135276

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Testosterone supplementation rescues spermatogenesis and in vitro fertilizing ability of sperm in Kiss1 knockout mice.2020

    • 著者名/発表者名
      T. Goto, M. Hirabayashi, Y. Watanabe, M. Sanbo, K. Tomita, N. Inoue, H. Tsukamura, Y. Uenoyama.
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: - 号: 9 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1210/endocr/bqaa092

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conditional Kisspeptin Neuron-Specific Kiss1 Knockout With Newly Generated Kiss1-floxed and Kiss1-Cre Mice Replicates a Hypogonadal Phenotype of Global Kiss1 Knockout Mice2020

    • 著者名/発表者名
      Kana Ikegami, Teppei Goto, Sho Nakamura, Youki Watanabe, Arisa Sugimoto, Sutisa Majarune, Kei Horihata, Mayuko Nagae, Junko Tomikawa, Takuya Imamura, Makoto Sanbo, Masumi Hirabayashi, Naoko Inoue, Kei-Ichiro Maeda, Hiroko Tsukamura, Yoshihisa Uenoyama
    • 雑誌名

      J Reprod Dev.

      巻: in press 号: 4 ページ: 359-367

    • DOI

      10.1262/jrd.2020-026

    • NAID

      130007888736

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inducible Kiss1 knockdown in the hypothalamic arcuate nucleus suppressed pulsatile secretion of luteinizing hormone in male mice2020

    • 著者名/発表者名
      Shiori Minabe, Sho Nakamura, Eri Fukushima, Marimo Sato, Kana Ikegami, Teppei Goto, Makoto Sanbo, Masumi Hirabayashi, Junko Tomikawa, Takuya Imamura, Naoko Inoue, Yoshihisa Uenoyama, Hiroko Tsukamura, Kei-Ichiro Maeda, Fuko Matsuda
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: Epub 号: 4 ページ: 369-375

    • DOI

      10.1262/jrd.2019-164

    • NAID

      130007888724

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Establishment of immortalised cell lines derived from female Shiba goat KNDy and GnRH neurones.2020

    • 著者名/発表者名
      Suetomi Y, Tatebayashi R, Sonoda S, Munetomo A, Matsuyama S, Inoue N, Uenoyama Y, Takeuchi Y,Tsukamura H, Ohkura S, Matsuda F.
    • 雑誌名

      Neuroendocrinology

      巻: 32(6) 号: 6 ページ: 12857-12857

    • DOI

      10.1111/jne.12857

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Peripheral administration of SB223412, a selective neurokinin-3 receptor antagonist, suppresses pulsatile luteinizing hormone secretion by acting on the gonadotropin-releasing hormone pulse generator in estrogen-treated ovariectomized female goats.2020

    • 著者名/発表者名
      Sasaki T, Sonoda T, Tatebayashi R, Kitagawa Y, Oishi S, Yamamoto K, Fujii N, Inoue N, Uenoyama Y, Tsukamura H, Maeda KI, Matsuda F, Morita Y, Matsuyama S, Ohkura S.
    • 雑誌名

      J Reprod Dev

      巻: - 号: 4 ページ: 351-357

    • DOI

      10.1262/jrd.2019-145

    • NAID

      130007888728

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Morphological analysis for neuronal pathway from the hindbrain ependymocytes to the hypothalamic kisspeptin neurons2019

    • 著者名/発表者名
      Deura C, Minabe S, Ikegami K, Inoue N, Uenoyama Y, Maeda KI, Tsukamura H.
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 65 号: 2 ページ: 129-137

    • DOI

      10.1262/jrd.2018-122

    • NAID

      130007630928

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ad libitum feeding triggers puberty onset associated with increases in arcuate Kiss1 and Pdyn expression in growth-retarded rats.2019

    • 著者名/発表者名
      Majarune S, Pelden Nima, Sugimoto A, Nagae M, Inoue N, Tsukamura H, Uenoyama Y.
    • 雑誌名

      J Reprod Dev

      巻: 65(5) 号: 5 ページ: 397-406

    • DOI

      10.1262/jrd.2019-048

    • NAID

      130007732090

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Role of kisspeptin neurons as a GnRH surge generator: Comparative aspects in rodents and non‐rodent mammals2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Fuko、Ohkura Satoshi、Magata Fumie、Munetomo Arisa、Chen Jing、Sato Marimo、Inoue Naoko、Uenoyama Yoshihisa、Tsukamura Hiroko
    • 雑誌名

      Journal of Obstetrics and Gynaecology Research

      巻: 45 号: 12 ページ: 2318-2329

    • DOI

      10.1111/jog.14124

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neonatal Estrogen Causes Irreversible Male Infertility via Specific Suppressive Action on Hypothalamic Kiss1 Neurons2019

    • 著者名/発表者名
      Minabe Shiori、Sato Marimo、Inoue Naoko、Watanabe Youki、Magata Fumie、Matsuda Fuko、Uenoyama Yoshihisa、Ozawa Hitoshi、Tsukamura Hiroko
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 160 号: 5 ページ: 1223-1233

    • DOI

      10.1210/en.2018-00732

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Central mechanism controlling pubertal onset in mammals: a triggering role of kisspeptin.2019

    • 著者名/発表者名
      Uenoyama Y, Inoue N, Nakamura S, Tsukamura H.
    • 雑誌名

      Front Endocrinol

      巻: 10 ページ: 312-312

    • DOI

      10.3389/fendo.2019.00312

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] エストロジェンが雌ラット視床下部ダイノルフィンニューロンの活性化に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      藪下 怜也,Safiullah HAZIM,束村 博子,上野山 賀久,井上 直子
    • 学会等名
      第115回 日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ATP-P2X2 receptor signaling is essential for the generation of GnRH/LH surgevia activation of kisspeptin neurons in the anteroventral periventricular nucleus2022

    • 著者名/発表者名
      Hazim Safiullah, Ryoya Yabushita, Mayuko Nagae, Masumi Hirabayashi, Yoshihisa Uenoyama, Hiroko Tsukamura, Naoko Inoue
    • 学会等名
      第48回日本神経内分泌学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Kiss1細胞常時可視化遺伝子改変ラットを用いた雌雄脳内Kiss1細胞分布の経時的解析2022

    • 著者名/発表者名
      山田晃熙、長江麻佑子、眞野哲也、井上直子、上野山賀久、平林真澄、束村博子
    • 学会等名
      第26回日本生殖内分泌学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ATP-プリン受容体シグナリングによるマウスキスペプチンニューロン不死化細胞株活性化の検討2021

    • 著者名/発表者名
      井上直子、土肥由莉、上野山賀久、 束村博子
    • 学会等名
      第94回日本内分泌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Search for purinergic neurons projecting to the vicinity of the kisspeptin neurons in the anteroventral periventricular nucleus by retrograde tracing2021

    • 著者名/発表者名
      Safiullah HAZIM, Yoshihisa UENOYAMA, Hiroko TSUKAMURA, Naoko INOUE
    • 学会等名
      第114回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] GnRH パルスジェネレーター解析のための新規 Cre 発現ラットの作製2021

    • 著者名/発表者名
      長江麻佑子、小林俊寛、三宝誠、平林真澄、水野直彬、中内啓光、榎本悠希、井上直子、束村博子、上野山賀久
    • 学会等名
      第114回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ATP-プリン受容体シグナリングによるLHサージ制御機構~ATPはキスペプチンニューロン不死化細胞のCa2+を上昇させる~2020

    • 著者名/発表者名
      土肥由莉、大塚裕記、上野山賀久、束村博子、井上直子
    • 学会等名
      東海畜産学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ATP-プリン受容体シグナリングによるAVPVキスペプチンニューロン由来不死化細胞株活性化の検討2020

    • 著者名/発表者名
      土肥由莉、上野山賀久、束村博子、井上直子
    • 学会等名
      第113回日本繁殖生物学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子改変ラットを用いた卵胞発育中枢の同定2020

    • 著者名/発表者名
      長江麻佑子、上野山賀久、井上直子、小林憲太、平林真澄、束村博子
    • 学会等名
      第10回名古屋大学医学系研究科・生理学研究所合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 排卵中枢キスペプチンニューロンを上位から制御するATP-プリン受容体シグナリングの役割2020

    • 著者名/発表者名
      井上直子、土田仁美、山田晃熙、土肥由莉、上野山賀久、束村博子
    • 学会等名
      第24回日本生殖内分泌学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 哺乳類の排卵を制御する脳内メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      井上直子、上野山賀久、束村博子
    • 学会等名
      第46回日本神経内分泌学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 世界初!哺乳類の排卵を引き起こす脳内の仕組みを解明

    • URL

      https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result/2023/03/post-466.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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