| 研究課題/領域番号 |
22KJ2847
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| 補助金の研究課題番号 |
21J22002 (2021-2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2021-2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分46010:神経科学一般関連
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| 研究機関 | 明治大学 |
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研究代表者 |
杉山 瑞輝 明治大学, 明治大学大学院農学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2023年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | 概日リズム / 視交叉上核 / バソプレシン / 性周期 / 血管作動性腸管ペプチド / γアミノ酸 / 黄体形成ホルモン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
雌性動物の生殖機能に関連する生理現象には一定の周期性があり、「性周期」と呼ばれている。この性周期において特に重要な役割を果たしているのが黄体形成ホルモンの大量分泌（LHサージ）やそれに引き続く排卵現象である。多くの先行研究により、これらの生理現象には高濃度エストロゲン情報および視交叉上核（SCN）からの時刻情報が必要であることが分かっている。申請者は後者に関して、SCNに豊富に存在する複数の神経ペプチド産生細胞特異的に遺伝子操作を行ったマウスを用いて、雌性生殖機能に関する時刻情報の伝達がSCNのどのタイプのニューロンにより引き起こされ、また、どの神経経路を介するのか検討する。
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| 研究実績の概要 |
哺乳類の概日時計中枢は間脳・視床下部・視交叉上核（SCN）である。SCN細胞は、アルギニンバソプレシン（AVP）、血管作動性腸管ペプチド（VIP)、カルビンジン（CAL）などの様々な神経伝達物質を産生し、これらを産生する神経細胞の分布には局在性がある。一方でSCNのほぼ全ての細胞は抑制性の神経伝達物質であるγアミノ酪酸（GABA）作動性でもある。先行研究により、排卵などの雌性生殖機能の誘起には発情前期の特定の時刻（critical timewindow）におけるSCNからの神経情報が必要であることが示唆されているが、SCN領域内の細胞種までを考慮した研究報告はない。そこで申請者は、SCN領域に存在する特定の神経細胞特異的に遺伝子操作を施したマウスの雌性生殖機能に及ぼす影響を調査することで、雌性生殖機能におけるSCNからの時刻情報出力機構およびその伝達経路の解明に挑む。本年度は、SCNのAVP産生細胞が排卵を誘起する神経情報を伝達しているかを検討するために、光遺伝学的手法を用いて雌性マウスのSCNにおけるAVP産生細胞の神経活動を発情前期の時刻特異的に抑制を行い、その後の輪回し活動に表出する性周期への影響を測定した。その結果、先行研究と同様のcritical timewindowにおけるAVP産生細胞の神経活動抑制により、発情前期が延長し性周期も延長する事が確認された。また、現在はAVP産生細胞からの神経情報が排卵機構を制御する「視床下部―下垂体―性腺軸」に対してどのように伝達されているかを検討するため、アデノ随伴ウイルスを用いて神経細胞の軸索末端に発現するシナプトフィジンを雌性マウスのAVP産生細胞特異的に発現させ、下流の神経経路の探索を進めている。
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| 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
ほぼ計画通りに研究が進行している。
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| 今後の研究の推進方策 |
１排卵を誘起するためのAVP産生細胞からの神経情報の伝達時間帯について詳細に検討する。またAVP産生細胞の下流の神経経路の候補について検討する。さらに、AVP産生細胞の軸索末端が存在するいくつかの投射領域において、AVP産生細胞の軸索末端の神経活動抑制を時刻特異的に行い、SCN領域にあるAVP産生細胞の神経活動を抑制した場合と同様の結果が得られる領域を検討する。
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