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オスにおける生殖腺刺激ホルモン非依存的な性成熟の神経メカニズムの謎に迫る

研究課題

研究課題/領域番号 22K19326
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分44:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
研究機関東京農工大学

研究代表者

馬谷 千恵  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (60779346)

研究分担者 池上 花奈  北里大学, 海洋生命科学部, 助教 (10806615)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード真骨魚類 / 精巣 / 神経ペプチド
研究開始時の研究の概要

生殖腺の成熟は次世代を残すために必要不可欠であり、脳下垂体で放出される生殖腺刺激ホルモンと、視床下部で放出される生殖腺刺激ホルモン放出ホルモンの発見以降、これらホルモンが生殖腺の成熟を制御していると一般的に考えられていた。しかし近年、様々な脊椎動物でこれらホルモンノックアウト(KO)個体の解析が行われ、オスKO個体が受精能を保有することが報告されてきた。そのため、脊椎動物のオスの精巣はこれらホルモンを介さない制御を受ける可能性が示唆されているものの、その分子機構は不明である。そこで本研究では、KOオスメダカで精巣機能不全が引き起されることを発見した神経ペプチドに着目し、この問いの解決を目指す。

研究実績の概要

生殖腺の成熟は次世代を残すために必要不可欠であり、脳下垂体で放出される生殖腺刺激ホルモンと、視床下部で放出される生殖腺刺激ホルモン放出ホルモンの発見以降、これらホルモンが生殖腺の成熟を制御していると一般的に考えられていた。しかし近年、様々な脊椎動物でこれらホルモンノックアウト個体の解析が行われ、オスノックアウト個体が受精能を保有することが報告されてきた。そのため、脊椎動物のオスの精巣はこれらホルモンを介さない制御も受ける可能性が示唆されているものの、その分子機構は不明である。そこで本研究では、遺伝子ノックアウトオスメダカで精巣機能不全が引き起されることを発見した神経ペプチドに着目して、新たな精巣機能制御機構を明らかにすることを目的としている。昨年度の解析において、脳で発現するニューロペプチドFFが精巣機能に作用する機構について、主に精巣に着目した解析を進めた。今年度は、ニューロペプチドFFが脳のどの部分で受容されるか、また、ニューロペプチドFF受容体発現細胞に共発現する神経ペプチドについて組織学的に解析を進めた。ニューロペプチドFF発現ニューロンは脳下垂体に直接投射しないため、ニューロペプチドFF受容体細胞から何らかの神経ペプチドが放出されて精巣機能が制御されている可能性が高く、候補となる神経ペプチドと各ニューロペプチドFF受容体遺伝子の共発現の有無について解析した。そして、研究成果の一部は日本動物学会において、発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

精巣機能を制御する脳の神経回路に関する知見が少しずつ進捗しているため。

今後の研究の推進方策

受容体のノックアウトの作出を進めるとともに、その下流の神経回路の同定を進める。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Zoology of Fishes2023

    • 著者名/発表者名
      Oka Yoshitaka、Umatani Chie
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 40 号: 2 ページ: 79-82

    • DOI

      10.2108/zsj.40.79

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Acetylcholine inhibits spontaneous firing activity of terminal nerve GnRH neurons in medaka2023

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Aiki、Umatani Chie、Oka Yoshitaka
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 40 号: 2 ページ: 151-159

    • DOI

      10.2108/zs220070

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Neuropeptide FF indirectly affects testicular morphogenesis and functions in medaka2022

    • 著者名/発表者名
      Tomihara Soma、Ikegami Kana、Shimomai Rinko、Umatani Chie
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 119 号: 46

    • DOI

      10.1073/pnas.2209353119

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In vitro and in vivo gene transfer in the cloudy catshark <i>Scyliorhinus torazame</i>2022

    • 著者名/発表者名
      Fujimori Chika、Umatani Chie、Chimura Misaki、Ijiri Shigeho、Bando Hisanori、Hyodo Susumu、Kanda Shinji
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 64 号: 9 ページ: 558-565

    • DOI

      10.1111/dgd.12824

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] メダカにおいて脳で産生される神経ペプチドNPFF は精巣機能の維持に関わる2023

    • 著者名/発表者名
      富原壮真, 池上花奈, 下舞凜子, 馬谷千恵
    • 学会等名
      日本動物学会第94回大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] メダカの成長過程におけるインスリン様成長;因子(IGF)の遺伝子発現解析2023

    • 著者名/発表者名
      池上花奈、馬谷千恵、大久保範聡、水澤寛太
    • 学会等名
      第47回 日本比較内分泌学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] メダカ母体への高脂肪食投与が卵成熟および次世代個体の発生に与える影響の解析2022

    • 著者名/発表者名
      井上雄介, 福島真夏, 馬谷千恵, 武田洋幸
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 卵黄退縮という飢餓により発現変動を示す神経ペプチドの機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      馬谷千恵, 田杭夕里佳, 古川史也, 神田真司, 富原壮真, 武田洋幸, 岡良隆
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 真骨魚類におけるペプチドニューロンを介した行動調節機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      馬谷千恵
    • 学会等名
      第46回日本比較内分泌学会大会及びシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] メダカにおいて精巣の形態・機能維持に重要な脳内因子を発見

    • URL

      https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2022/8117/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] メダカにおいて精巣の形態・機能維持に重要な脳内因子を発見

    • URL

      https://www.tuat.ac.jp/outline/disclosure/pressrelease/2022/20221107_01.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2024-12-25  

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