キスペプチン神経系によるイソトシン・バソトシンニューロンの直接間接制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 26840111
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 動物生理・行動
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 神田 真司 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (50634284)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: キスペプチン / バソトシン / GnRH / Ca2+イメージング / トランスジェニック / 神経ペプチド / 免疫組織化学 / メダカ / イソトシン / カルシウムイメージング

研究成果の概要

メダカを用いたCa2+イメージングでKiss2がバソトシンニューロンのCa2+を直接的に上昇させることを示した。次に、Kiss2の前駆体に対する特異的な抗体を作成、特異性を厳密に証明した上で、バソトシンEGFPトランスジェニックメダカにこの抗体を適用したところ、Kiss2ニューロンの神経線維がバソトシンニューロンの細胞体近傍の神経線維に密に接していることが明らかになった。これらより、バソトシンニューロンがキスペプチンニューロンの支配を受けていることが強く示唆された。
さらに、各種ノックアウトメダカを作成、全脳でRNAseq解析を行い、いくつかの神経ペプチド発現に異常が出ることがわかっている。

研究成果

• [雑誌論文] Evolution of the hypothalamic-pituitary-gonadal axis regulation in vertebrates revealed by knockout medaka. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, A., Kanda, S., Abe, T., and Oka, Y.
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 157 号: 10 ページ: 3994-4002
  • DOI: 10.1210/en.2016-1356
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Female specific glucose-sensitivity of GnRH1 neurons leads to sexually dimorphic inhibition of reproduction in medaka. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hasebe, M., Kanda, S., and Oka, Y.
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 157 号: 11 ページ: 4318-4329
  • DOI: 10.1210/en.2016-1352
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Kiss1 neurons drastically change their firing activity in accordance with the reproductive state: insights from a seasonal breeder. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hasebe M, Kanda S, Shimada H, Akazome Y, Abe H, Oka Y.
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 155 号: 12 ページ: 4868-4880
  • DOI: 10.1210/en.2014-1472
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Analysis of estrogen feedback mechanism of reproductive regulation in teleosts by using estrogen receprtor knockout female medaka (2016)
  • 著者名/発表者名: Kayo, D., Kanda, S., Zempo, B., Oka, Y.
  • 学会等名: The joint meeting of the 22nd International Congress of Zoology and the 87th Meeting of the Zoological Society
  • 発表場所: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University, Onna-son, Okinawa
  • 年月日: 2016-11-14
  • 国際学会
• [学会発表] The kisspeptin neuronal system regulates vasotocin/isotocin neurons via release of neuropeptide B from vPOA Gpr54-1-expressing neurons (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakajo, M., Kanda, S., Karigo, T., and Oka, Y.
  • 学会等名: The joint meeting of the 22nd International Congress of Zoology and the 87th Meeting of the Zoological Society
  • 発表場所: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University, Onna-son, Okinawa
  • 年月日: 2016-11-14
  • 国際学会
• [学会発表] Electrophysiological and genetic demonstration that VT neuron is critical for water excretion in hypoosmotic conditions in medaka (2016)
  • 著者名/発表者名: Shinya, M., Kanda, S., Takahashi, A., Konno, N., Hyodo, S., Kagawa, N., and Oka, Y.
  • 学会等名: The joint meeting of the 22nd International Congress of Zoology and the 87th Meeting of the Zoological Society
  • 発表場所: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University, Onna-son, Okinawa
  • 年月日: 2016-11-14
  • 国際学会
• [学会発表] Kisspeptin may be one of the evolutionary choices specific to mammals for the promotion of folliculogenesis (2016)
  • 著者名/発表者名: Kanda, S., Arai, Y., Takahashi, A., Abe, T., and Oka, Y.
  • 学会等名: The joint meeting of the 22nd International Congress of Zoology and the 87th Meeting of the Zoological Society
  • 発表場所: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University, Onna-son, Okinawa
  • 年月日: 2016-11-14
  • 国際学会
• [学会発表] Characiform GnRH neuronal systems provides a good model for functional compensation by paralogous genes (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishida, M., Yang, C., Akazome, Y., Oka, Y., Kanda, S.
  • 学会等名: The joint meeting of the 22nd International Congress of Zoology and the 87th Meeting of the Zoological Society
  • 発表場所: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University, Onna-son, Okinawa
  • 年月日: 2016-11-14
  • 国際学会
• [学会発表] GnRH receptor in LH cell is a critical red/green signal for LH surge (2016)
  • 著者名/発表者名: Kanda, S., Arai, Y., Takahashi, A., Abe, T., and Oka, Y.
  • 学会等名: The 8th International Symposium on Fish Endocrinology
  • 発表場所: Lindholmen Conference Centre, Gothenburg, Sweden
  • 年月日: 2016-06-28
  • 国際学会
• [学会発表] Sex steroid-sensitive kisspeptin regulation of various endocrine systems (2016)
  • 著者名/発表者名: Kanda, S., Nakajo, M., Karigo, T., Oka, Y.
  • 学会等名: The 8th Congress of the Asia and Oceania Society for Comparative Endocrinology (AOSCE)
  • 発表場所: Korea University College of Medicine, Seoul, Korea
  • 年月日: 2016-06-20
  • 国際学会
• [学会発表] Female specific glucose-sensing of GnRH neurons may cause the sexually dimorphic reproductive regulation in malnutritional states (2016)
  • 著者名/発表者名: Hasebe, M., Kanda, S., Oka, Y.
  • 学会等名: The 8th Congress of the Asia and Oceania Society for Comparative Endocrinology (AOSCE)
  • 発表場所: Korea University College of Medicine, Seoul, Korea
  • 年月日: 2016-06-20
  • 国際学会
• [学会発表] fshbおよびlhbそれぞれのノックアウトメダカを用いた真骨魚類生殖制御機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 安部智裕, 高橋晶子, 神田真司, 岡良隆
  • 学会等名: 日本動物学会 第68回関東支部大会
  • 発表場所: 神奈川大学（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-03-12
• [学会発表] メダカの特徴を活かした脊椎動物の生殖中枢制御機構の解析.in サントリー生有研シンポジウム「性と成熟：その普遍性と多様性を支える機構」 (2016)
  • 著者名/発表者名: 神田真司
  • 学会等名: サントリー生有研シンポジウム「性と成熟：その普遍性と多様性を支える機構」
  • 発表場所: サントリー生命科学財団（京都府・相楽郡）
  • 年月日: 2016-02-05
  • 招待講演
• [学会発表] Making the most of a small fish brain -elucidation of neuropeptide functions and neuronal network in medaka- (2015)
  • 著者名/発表者名: Kanda, S.
  • 学会等名: 日本分子生物学会 【ワークショップ】 小型魚類解体新書
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-12-02
  • 招待講演
• [学会発表] Changes in GnRH sensitivity of LH cells play a key role in seasonal regulation of reproduction (2015)
  • 著者名/発表者名: Arai, Y., S. Kanda, T. Karigo, M. Hasebe, and Y. Oka.
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: シカゴ (米国)
  • 年月日: 2015-10-19
  • 国際学会
• [学会発表] Glucose-sensitivity of GnRH1 neurons cause down-regulation of GnRH1 neuronal activity by fasting, leading to the inhibition of the HPG axis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hasebe, M., S. Kanda, and Y. Oka.
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: シカゴ (米国)
  • 年月日: 2015-10-19
  • 国際学会
• [学会発表] ペプチドニューロンをモデルにして脊椎動物神経系機能の進化を理解する (2015)
  • 著者名/発表者名: 神田真司, 長谷部政治, 高橋晶子, 中城光琴, 苅郷友美, 鹿野悠, 小林由佳, 岡良隆
  • 学会等名: 日本動物学会８６回大会シンポジウム
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟県・新潟市)
  • 年月日: 2015-09-18
  • 招待講演
• [学会発表] HPG軸による生殖中枢制御に絶食が及ぼす影響の神経生物学的解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長谷部政治, 神田真司, 岡良隆
  • 学会等名: 日本動物学会 第86回大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟県・新潟市)
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] 脳下垂体制御におけるキスペプチン神経系の新規機能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中城光琴, 苅郷友美, 神田真司, 岡良隆
  • 学会等名: 日本動物学会 第86回大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟県・新潟市)
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] メダカを用いたエストロジェンフィードバック機構の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 荒井勇樹, 神田真司, 苅郷友美, 長谷部政治, 岡良隆
  • 学会等名: 日本動物学会 第86回大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟県・新潟市)
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] 遺伝子ノックアウト時のパラログ遺伝子による補償機能の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 神田真司
  • 学会等名: ユニークな少数派実験動物を扱う若手が 最先端アプローチを勉強する会
  • 発表場所: 岡崎カンファレンスセンター（愛知県・岡崎市）
  • 年月日: 2015-08-18
  • 招待講演
• [学会発表] Kisspeptin increases the spontaneous firing rate of vasotocin (VT) neurons in the brain of medaka (2014)
  • 著者名/発表者名: Shikano Y, Kanda S, Oka Y.
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: Washington, DC
  • 年月日: 2014-11-15
• [学会発表] Electrophysiological analyses of sex steroid-sensitive Kiss1 neurons in a seasonal breeder, medaka (2014)
  • 著者名/発表者名: Hasebe M, Kanda S, Shimada H, Akazome Y, Oka Y.
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: Washington, DC
  • 年月日: 2014-11-15
• [学会発表] Multidisciplinary analyses of gpr54-EGFP transgenic medaka reveal novel functions of the kisspeptin neuronal system. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakajo M, Karigo T, Kanda S, Oka Y.
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: Washington, DC
  • 年月日: 2014-11-15
• [学会発表] Functional divergence and evolution of steroid-sensitive kiss1/2 neuronal systems in vertebrates: amphibian as a model for understanding evolution of paralogous gene functions. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kanda S, Oka Y.
  • 学会等名: The 8th International Symposium on Amphibian and Reptilian Endocrinology and Neurobiology
  • 発表場所: Okazaki, Japan
  • 年月日: 2014-11-07
  • 招待講演
• [学会発表] メダカ・バソトシンニューロンの自発発火活動に対するキスペプチンの効果の生理学的解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鹿野悠, 神田真司, 加川尚, 岡良隆.
  • 学会等名: 日本動物学会第８５回大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] メダカ脳におけるエストロジェン受容体α発現ニューロンの可視化および神経線維投射の形態学的解析. (2014)
  • 著者名/発表者名: 善方文太郎, 神田真司, 赤染康久, 岡良隆
  • 学会等名: 日本動物学会第８５回大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] キスペプチン神経系の摂食・内分泌系に対する制御. (2014)
  • 著者名/発表者名: 中城光琴, 苅郷友美, 神田真司, 岡良隆
  • 学会等名: 日本動物学会第８５回大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] The input/output systems of kisspeptin neurons suggested by studies using transgenic medaka. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kanda S, Hasebe M, Nakajo M, Shikano Y, Takahashi A, Karigo T, Akazome Y, Oka Y.
  • 学会等名: 27th Conference of European Comparative Endocrinologists
  • 発表場所: Rennes, France
  • 年月日: 2014-08-29
  • 招待講演
• [備考] 神田真司ホームページ
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/naibunpi/kanda/
• [備考] 神経回路の比較が教えてくれること 神田真司
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/naibunpi/kanda/
• [備考] 繁殖状態のセンサーとしてはたらく脳内ニューロンを発見
  • URL: https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/1292/