低栄養による繁殖機能低下を仲介するエネルギーセンサーの解明

• 研究課題/領域番号: 24380157
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 基礎獣医学・基礎畜産学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 前多 敬一郎 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (30181580)
• 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)
• 研究協力者: 美辺 詩織 ; 松田 二子
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円); 2015年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2013年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2012年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
• キーワード: 上位細胞 / 栄養 / 繁殖 / 上衣細胞 / 遺伝改変動物 / エネルギーセンシング / 細胞内カルシウム測定 / エネルギー / 低栄養 / グルコース / AMPキナーゼ / 生殖 / 摂食 / ケトン体

研究成果の概要

乳牛などでは低栄養により繁殖機能が低下し、分娩後の受胎率の低下を招いている。このメカニズムを解明するため、脳に存在するエネルギーセンサーの候補である後脳の上衣細胞において、どのようにブドウ糖がセンシングされているのか、またこのセンサーからどのような神経経路を辿って、性腺刺激ホルモンの分泌が抑制されるのかをラットを用いて明らかにしようとした。その結果、上衣細胞において、細胞内得年ルギーセンサーであるとされるAMPキナーゼを介したグルコースセンシングが行われていることを明らかにした。また、上衣細胞が視床下部の室傍核を通って情報を伝達している可能性が示された。

研究成果

• [雑誌論文] Pharmacological and morphological evidence of AMPK-mediated energy sensing in the lower brain stem ependymocytes to control reproduction in female rodents. (2015)
  • 著者名/発表者名: Minabe, S., Deura, C., Ikegami, K., Goto, T., Sanbo, M., Hirabayashi, M., Inoue, N., Uenoyama, Y., Maeda, K., Tsukamura, H.
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: in press 号: 6 ページ: 2278-2287
  • DOI: 10.1210/en.2014-2018
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 新たな中枢性繁殖制御剤のシーズ：KNDyニューロン (2014)
  • 著者名/発表者名: 前多敬一郎、大石真也、束 村博 子、上野山 賀 久、大 蔵聡、松 田二 子
  • 雑誌名: MPアグロジャーナル 巻: 26.1 ページ: 17-21
  • NAID: 40020266615
• [雑誌論文] Dynorphin-Kappa Opioid Receptor Signaling Partly Mediates Estrogen Negative Feedback Effect on LH Pulses in Female Rats (2013)
  • 著者名/発表者名: Mostari MP, Ieda N, Deura C, Minabe S, Yamada S, Uenoyama Y, Maeda KI, Tsukamura H.
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 59 号: 3 ページ: 266-272
  • DOI: 10.1262/jrd.2012-193
  • NAID: 10031184756
  • ISSN: 0916-8818, 1348-4400
  • 査読あり
• [雑誌論文] Different critical perinatal periods and hypothalamic sites of oestradiol action in the defeminisation of luteinising hormone surge and lordosis capacity in therat. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakakibara, M., Deura, C., Minabe, S., Iwata, K, Uenoyama, Y, Maeda, K.-I., Tsukanura, H.
  • 雑誌名: Journal of Neuroendocrinology 巻: 25 ページ: 251-259
  • 査読あり
• [雑誌論文] Different critical perinatal periods and hypothalamic sites of oestradiol action in the defeminisation of luteinising hormone surge and lordosis capacity in the rat. (2012)
  • 著者名/発表者名: 榊原基嗣
  • 雑誌名: Journal of Neuroendocrinology 巻: 25 号: 3 ページ: 251-259
  • DOI: 10.1111/j.1365-2826.2012.02389.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oestrogen-dependent suppression of pulsatile luteinising hormone secretion and kissl mRNA expression in the arcuate nucleus during late lactation in rats. (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田俊児
  • 雑誌名: Journal of Neuroendocrinology 巻: 24 号: 9 ページ: 1234-1242
  • DOI: 10.1111/j.1365-2826.2012.02330.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epigenetic regulation of Kissl gene expression mediating estrogen-positive feedback action in the mouse brain. (2012)
  • 著者名/発表者名: 富川順子
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences USA (PNAS) 巻: 109 号: 20 ページ: 1294-1301
  • DOI: 10.1073/pnas.1114245109
  • 査読あり
• [学会発表] 性腺機能制御に関わる後脳上衣細胞の AMP 活性化プロテインキナーゼ(AMPK) の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 美辺詩織、松本華代、出浦慎哉、池上花奈、後藤哲平、三宝誠、 平林真澄、上野山賀久、前多敬一郎 、束村博子
  • 学会等名: 下垂体研究会
  • 発表場所: 八王子セミナーハウス
  • 年月日: 2014-08-08 – 2014-08-10
• [学会発表] 後脳上衣細胞可視化マウスの作製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 美辺詩織、林真弓、後藤哲平、三宝誠、平林真澄、上野山賀久、前多敬一 郎、束村博子
  • 学会等名: 第106回 日本繁殖生物学会大会
  • 発表場所: 東京農工大学農学部府中キャンパス
• [学会発表] Energetic regulation of reproduction: an energy sensor in the brain (2013)
  • 著者名/発表者名: Kei-ichiro Maeda
  • 学会等名: Recent advances in the central control of reproduction
  • 発表場所: Centre INRA Val de Loire, 37380 Nouzilly, Conference hall, France
  • 招待講演
• [図書] Kisspeptin Signaling in Reproductive Biology (2013)
  • 著者名/発表者名: Okamura, H., Tsukamura, H., Ohkura, S., Uenoyama, Y., Wakabayashi, Y. and Maeda, K.-I.
  • 総ページ数: 514
  • 出版者: Springer
• [図書] Kisspeptin Signaling in Reproductive Biology (2013)
  • 著者名/発表者名: Okaraura, H. , Tsukamura, H., Ohkura, S., Uenoyama, Y., Wakabayashi, Y. and Maeda, K. I.
  • 総ページ数: 454
  • 出版者: Springer