“グレリン”未同定受容体による細胞生理機能と個体の生理的役割の解明

• 研究課題/領域番号: 20K06716
• 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44040:形態および構造関連
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 金 主賢 富山大学, 学術研究部工学系, 講師 (00635146)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2021年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: グレリン / 受容体 / 生理機能

研究開始時の研究の概要

胃や脳内で産生される生理活性ペプチド “グレリン” の受容体として唯一知られるGHSR1a受容体が未発現の脳領域において、グレリンに応答性を持つ未同定受容体（X受容体）の存在を確認した。そこで、本研究では申請者が独自に見出したX受容体に焦点を当て、脳スライスを用いた細胞生理機能および自由行動下ラットへの脳局所投与による個体の生理的役割について解明する。本研究を足掛かりとして、X受容体の同定を含めた新たな領域の研究プロジェクトを創出する。

研究実績の概要

胃や脳内で産生される生理活性ペプチド “グレリン” の受容体として唯一知られるGHSR1a受容体が未発現の脳領域において、グレリンに応答性を持つ未同定受容体（X受容体）の存在を確認した。本研究では、X受容体の活性化が持つ細胞生理機能および個体の生理的役割について、ラットをモデルとしたin vitro 実験系による細胞レベルの検証およびin vivo 実験系による個体レベルの検証により解明することを目的としている。

２年度目は、アシルグレリンがX受容体発現脳領域のニューロンに対して電気尻学的な興奮性作用を持つことおよび作用ニューロンの解剖学的特性について、in vitro実験系により明らかにした。
in vivo実験については自由行動下ラットのX受容体発現脳領域への局所投与を行うために投与方法の検討を行っている。また、アシルグレリンの脳室内投与が誘発するc-fos発現変化について、X受容体発現脳領域における検証を行ったところ、増加傾向にあるデータを一部得ることができた。デスアシルグレリンについては、摂食行動に与える生理作用について議論されているが、当研究室の検証では摂食行動を減少させる傾向にあることが示された。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

in vitro実験系については、計測機器の故障および計測ニューロンの応答率が想定より低かったため、データ取得数が低くなってしまった。
in vivo実験系については、新規参入研究協力者の各研究手法の習熟に時間がかかり想定より遅れてしまった。

今後の研究の推進方策

次年度はGHSR1a受容体未発現の脳領域における”グレリン”の作用について、ラット脳スライスを用いた電気生理学的手法による応答ニューロンの割合と解剖学
的特性の検証および成体ラットへの脳局所投与による摂食行動と睡眠・覚醒動態への影響についての検証を実施する。

研究成果

• [雑誌論文] A candidate gene of Alzheimer diseases was mutated in senescence-accelerated mouse prone (SAMP) 8 mice (2021)
  • 著者名/発表者名: Akbor Maruf Mohammad、Kim Juhyon、Nomura Mai、Sugioka Juno、Kurosawa Nobuyuki、Isobe Masaharu
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 572 ページ: 112-117
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.07.095
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Canonical versus non-canonical transsynaptic signaling of neuroligin 3 tunes development of sociality in mice (2021)
  • 著者名/発表者名: Yoshida T, Yamagata A, Imai A, Kim J, Izumi H, Nakashima S, Shiroshima T, Maeda A, Iwasawa-Okamoto S, Azechi K, Osaka F, Saitoh T, Maenaka K, Shimada T, Fukata Y, Fukata M, Matsumoto J, Nishijo H, Takao K, Tanaka S, Okabe S, Tabuchi K, Uemura T, Mishina M, Mori H & Fukai S
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 12(1) 号: 1 ページ: 1848-1848
  • DOI: 10.1038/s41467-021-22059-6
  • NAID: 120006996978
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Intracellular interplay between cholecystokinin and leptin signalling for satiety control in rats (2020)
  • 著者名/発表者名: Koizumi H, Mohammad S, Ozaki T, Muto K, Matsuba N, Kim J, Pan W, Morioka E, Mochizuki T & Ikeda M
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 ( 1 ) 号: 1 ページ: 12000-12000
  • DOI: 10.1038/s41598-020-69035-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Interaction between effects of ghrelin on sleepwakefulness, food- and water-intake behaviors in rats (2021)
  • 著者名/発表者名: Juhyon Kim, Yudai Okitsu, Yuki Shikata, Yuya Numada, Kazuki Nakajima
  • 学会等名: The 1st CJK International Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 睡眠・覚醒および背側縫線核におけるグレリンの作用 (2020)
  • 著者名/発表者名: 金 主賢, 奥村 亮典, 但馬 俊貴, 興津 雄大, 中島 一樹
  • 学会等名: 日本神経科学学会