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交感神経活動を制御する視床下部オキシトシン神経系の中枢神経回路の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K07300
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分48020:生理学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

福島 章紘  名古屋大学, 医学系研究科, 助教 (60799782)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードオキシトシン / 視床下部室傍核 / 延髄縫線核 / 交感神経 / 褐色脂肪熱産生
研究開始時の研究の概要

視床下部は体温や血圧など基本的な身体内部状態の維持に加え,情動行動中枢としても機能している.本研究は,視床下部オキシトシンニューロンを活性化する上位中枢領域を単シナプス逆行性トレーシングにより同定し,これらの領域間シナプスの特性を電気生理学的手法および免疫組織化学的手法を用いて明らかにする.さらに覚醒行動下におけるオキシトシンニューロンの活動をインビボカルシウムイメージング法により観察することで,情動行動中に惹起される交感神経反応における視床下部オキシトシン神経系の役割を明らかにする.

研究成果の概要

神経ペプチドのひとつであるオキシトシンには,エネルギー消費量を上げ,体温を上昇させる作用があることが知られていたが,どのような神経路を介しているかは明らかでなかった.本課題では,インビボラットの交感神経活動記録と,視床下部室傍核オキシトシンニューロン群選択的な光遺伝学的刺激を組み合わせることで,延髄縫線核へ投射するオキシトシン神経が,オキシトシン受容体を介して交感神経調節ニューロンを直接刺激して褐色脂肪組織における熱産生交感神経活動を促進することが明らかとなった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回の結果により,「延髄縫線核を介した交感神経活動の促進」というオキシトシンの新たな作用とその神経伝達経路が明らかになった.特に,オキシトシンが他の脳領域からの熱産生シグナルを増強することは,情動表出に伴う自律神経反応(心拍数や体温の上昇など)の神経メカニズムの研究への展開が期待される.また,オキシトシンの継続的な熱産生増強作用は全身のエネルギー消費量を長期的に増加させることから,肥満の防止に役立っているものと考えられる.本研究で得られた知見がプラダー・ウィリー症候群の肥満発症機序の解明や,肥満ならびに関連疾患の新たな治療法の開発につながることが期待される.

報告書

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

    (22件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] An oxytocinergic neural pathway that stimulates thermogenic and cardiac sympathetic outflow2022

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Akihiro、Kataoka Naoya、Nakamura Kazuhiro
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 40 号: 12 ページ: 111380-111380

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.111380

    • 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] Prostaglandin EP3 receptor expressing preoptic neurons bidirectionally control body temperature via tonic GABAergic signaling2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Yoshiko、Yahiro Takaki、Fukushima Akihiro、Kataoka Naoya、Hioki Hiroyuki、Nakamura Kazuhiro
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 8 号: 51

    • DOI

      10.1126/sciadv.add5463

    • 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] Impairment of spatial memory accuracy improved by Cbr1 copy number resumption and GABAB receptor-dependent enhancement of synaptic inhibition in Down syndrome model mice2020

    • 著者名/発表者名
      Arima-Yoshida Fumiko、Raveau Matthieu、Shimohata Atsushi、Amano Kenji、Fukushima Akihiro、Watanave Masashi、Kobayashi Shizuka、Hattori Satoko、Usui Masaya、Sago Haruhiko、Mataga Nobuko、Miyakawa Tsuyoshi、Yamakawa Kazuhiro、Manabe Toshiya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 14187-14187

    • DOI

      10.1038/s41598-020-71085-9

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 体温調節の多臓器反応を統合的に制御する中枢ニューロン2023

    • 著者名/発表者名
      中村和弘、中村佳子、八尋貴樹、福島章紘
    • 学会等名
      日本生理学会 第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 体温の中枢制御システムの基本原理2023

    • 著者名/発表者名
      中村佳子、八尋貴樹、福島章紘、片岡直也、日置寛之、中村和弘
    • 学会等名
      第17回 環境生理学プレコングレス
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 褐色脂肪熱産生を駆動するオキシトシン神経系2022

    • 著者名/発表者名
      福島章紘
    • 学会等名
      Biothermology Workshop 2022 & 温度生物学若手の会 合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A central oxytocin neural pathway that regulates metabolism2022

    • 著者名/発表者名
      福島章紘,中村和弘
    • 学会等名
      The 3rd CIBoG Retreat
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 視床下部オキシトシンニューロンによる褐色脂肪熱産生の調節メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      福島章紘,中村和弘
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会 / 第98回日本生理学会大会 合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 情動はどのようにして熱産生や循環機能に影響を与えるのか?2021

    • 著者名/発表者名
      中村和弘,片岡直也,福島章紘
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会 / 第98回日本生理学会大会 合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 視床下部-延髄縫線核オキシトシン神経系による熱産生交感神経反応の促進2020

    • 著者名/発表者名
      福島章紘,中村和弘
    • 学会等名
      第67回中部日本生理学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 視床下部室傍核オキシトシン神経系による褐色脂肪熱産生の促進2020

    • 著者名/発表者名
      福島章紘,中村和弘
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 視床下部室傍核オキシトシン神経系による褐色脂肪熱産生の促進2020

    • 著者名/発表者名
      福島章紘,中村和弘
    • 学会等名
      温熱生理研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Oxytocinergic Neurons in the Hypothalamic Paraventricular Nucleus Stimulate Brown Adipose Tissue Thermogenesis Through Rostral Medullary Raphe2019

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Fukushima, Kazuhiro Nakamura
    • 学会等名
      Experimental Biology 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 視床下部室傍核‐延髄縫線核オキシトシン神経系による褐色脂肪熱産生の促進2019

    • 著者名/発表者名
      福島章紘, 中村和弘
    • 学会等名
      第9回生理学研究所・名古屋大学医学系研究科合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 体温調節の中枢神経機構: Central Neural Pathways for Thermoregulation and Beyond2019

    • 著者名/発表者名
      福島章紘
    • 学会等名
      第190回薬学談話会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Oxytocinergic Transmission from the Paraventricular Hypothalamic Nucleus to Rostral Medullary Raphe Stimulates Brown Adipose Tissue Thermogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      福島章紘, 中村和弘
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 視床下部室傍核オキシトシン神経系による褐色脂肪熱産生の促進2019

    • 著者名/発表者名
      福島章紘, 中村和弘
    • 学会等名
      第15回環境生理学プレコングレス
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 名古屋大学大学院医学系研究科 統合生理学講座

    • URL

      https://www.med.nagoya-u.ac.jp/physiol2/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学研究成果発信サイト『"愛情ホルモン" オキシトシンが脂肪を燃やすための脳の神経路を発見』

    • URL

      https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result/2022/09/--.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 日本生理学会サイエンストピックス『オキシトシンが脂肪を燃焼させるための神経路 ~愛は脂肪を燃やす~』

    • URL

      http://physiology.jp/wp-content/uploads/2023/01/ScienceTopics_20230201_7-10.pdf

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] JST News 2022年12月号『「愛情ホルモン」の作用メカニズムを解明』

    • URL

      https://www.jst.go.jp/pr/jst-news/backnumber/2022/202212/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学研究成果発信サイト『体温を調節するマスター神経細胞を同定』

    • URL

      https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result/2022/12/post-421.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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