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オキシトシンニューロン光操作技術を用いた共感性と自律生理反応の中枢神経基盤の解明

公募研究

研究領域共感性の進化・神経基盤
研究課題/領域番号 26118508
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関名古屋大学 (2015)
京都大学 (2014)

研究代表者

中村 和弘  名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00548521)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2015年度)
配分額 *注記
10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワードオキシトシン / 光遺伝学 / ウイルス / 神経回路 / 自律神経 / 体温調節 / 共感性 / 情動
研究実績の概要

視床下部のオキシトシンニューロンは情動関連領域である大脳辺縁系などへ投射し、オキシトシンを放出することによって情動に影響を与え、共感や母性といった感情の発現に関与すると考えられている。研究代表者は、そういった感情の発現に付随する体温の上昇や皮膚血流の増加といった自律神経反応の発現にもオキシトシンが関与し、さらに、それが母性や哺育行動に伴う「温かさ」や人間の顔色・表情の微妙な変化を生み出しているという可能性を考えている。そこで本研究では、視床下部のオキシトシンニューロンが情動関連領域である大脳辺縁系だけでなく、自律神経調節に関わる延髄へも軸索を投射し、オキシトシンを放出することによって自律生理反応を惹起するという仮説を検証した。
オキシトシンニューロン特異的に任意のリポーター遺伝子を高発現させるOXY-Tet virusを開発し、ラット視床下部室傍核へウイルスを注入して膜移行型蛍光蛋白質を発現させたところ、オキシトシンニューロン特異的に蛍光蛋白質を発現させることに成功し、延髄への長距離投射軸索の終末まで蛍光蛋白質の強い蛍光シグナルが観察できた。OXY-Tet virusを用いて光感受性カチオンチャネルであるChIEFを視床下部室傍核のオキシトシンニューロンに発現させることにも成功し、延髄縫線核の軸索終末に運ばれたChIEFにin vivoで光照射したところ、褐色脂肪熱産生を惹起した。この結果は、視床下部室傍核から延髄縫線核へのオキシトシン作動性神経伝達が熱産生や体温上昇などの自律生理反応を駆動できることを示すものである。今後、この手法を駆使することで、オキシトシンニューロンから各投射領域への神経投射が担う神経機能を特定することが可能となり、オキシトシンが担う様々な神経機能の発現メカニズムの解明につながることが期待される。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 15件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Neural circuit for psychological stress-induced hyperthermia.2015

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, K.
    • 雑誌名

      Temperature

      巻: 2 号: 3 ページ: 352-361

    • DOI

      10.1080/23328940.2015.1070944

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 心理ストレスと体温上昇2015

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 雑誌名

      Brain and Nerve

      巻: 67 ページ: 1205-1214

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Distribution of Fos-immunoreactive cells in rat forebrain and midbrain following social defeat stress and diazepam treatment.2014

    • 著者名/発表者名
      Lkhagvasuren B, Oka T, Nakamura Y, Hayashi H, Sudo N, Nakamura K
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 272 ページ: 34-57

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2014.04.047

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Psychological Stress Activates a Dorsomedial Hypothalamus-Medullary Raphe Circuit Driving Brown Adipose Tissue Thermogenesis and Hyperthermia.2014

    • 著者名/発表者名
      Kataoka N, Hioki H, Kaneko T, Nakamura K.
    • 雑誌名

      Cell Metab

      巻: 20(2) 号: 2 ページ: 346-358

    • DOI

      10.1016/j.cmet.2014.05.018

    • NAID

      120005553940

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 体温調節に必要な環境温度情報の神経伝達機構(2013年度日本自律神経学会賞受賞総説)2014

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 雑誌名

      自律神経

      巻: 51 ページ: 91-98

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 体温調節機構とその異常2014

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 32 ページ: 1387-1390

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Medial prefrontal cortex provides psychological stress signals to the dorsomedial hypothalamus to drive brown adipose tissue thermogenesis and hyperthermia2015

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kataoka, Kazuhiro Nakamura
    • 学会等名
      Neuroscience 2015
    • 発表場所
      米国・シカゴ
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Central hunger signaling that inhibits brown adipose tissue thermogenesis2015

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, K.
    • 学会等名
      Kyoto Conference of Young Lions in Obesity Research
    • 発表場所
      京都大学メディカルイノベーションセンター(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-10-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cold-defense neural pathway drives stress-induced hyperthermia2015

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, K.
    • 学会等名
      International Society for Autonomic Neuroscience (ISAN) 2015
    • 発表場所
      イタリア・ストレーザ
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Medullary reticular GABAergic neurons mediate neuropeptide Y-induced inhibition of brown adipose tissue thermogenesis2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakamura, Y. Yanagawa, S.F. Morrison, K. Nakamura
    • 学会等名
      International Society for Autonomic Neuroscience (ISAN) 2015
    • 発表場所
      イタリア・ストレーザ
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 体温の中枢神経調節2015

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 心因性発熱の中枢神経回路メカニズム(Central circuit mechanism of psychogenic fever)2015

    • 著者名/発表者名
      中村和弘、片岡直也
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 社会心理ストレスによって惹起される褐色脂肪熱産生ならびに体温上昇に関与する内側前頭前皮質ニューロン(Medial prefrontal cortical neurons involved in sociopsychological stress-induced brown fat thermogenesis and hyperthermia)2015

    • 著者名/発表者名
      片岡直也、中村和弘
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 体温調節の中枢神経メカニズム2015

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 学会等名
      日本睡眠学会 第40回定期学術集会
    • 発表場所
      栃木県総合文化センター(栃木県宇都宮市)
    • 年月日
      2015-07-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 体温調節、発熱、ストレス性高体温症の中枢神経回路2015

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 学会等名
      第6回 Advanced Biological Chemistry Seminar
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-06-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ストレス性自律生理反応を駆動する中枢神経回路機構2015

    • 著者名/発表者名
      中村和弘、片岡直也
    • 学会等名
      第120回日本解剖学会総会・全国学術総会・第92回日本生理学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ストレス性体温上昇に関与する大脳辺縁系・皮質領域の探索2015

    • 著者名/発表者名
      片岡直也、中村和弘
    • 学会等名
      第120回日本解剖学会総会・全国学術総会・第92回日本生理学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 環境ストレスから生命を守る体温調節システム2015

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 学会等名
      第8回ラットリソースリサーチ研究会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2015-01-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 褐色脂肪熱産生を調節する中枢神経システム~環境ストレスを生き抜くために~2014

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 学会等名
      第4回Metabolism Scientific Forum
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2014-12-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 体温調節の中枢神経回路~多様な環境ストレスを生き抜くために~2014

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 学会等名
      17th Cardiovascular Metabolism and Aging Conference
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 体温調節中枢としての視索前野の機能と仕組み2014

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 学会等名
      第21回日本行動神経内分泌研究会
    • 発表場所
      埼玉県秩父市
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 環境ストレスから生命を守る体温調節システム2014

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 学会等名
      温熱生理研究会
    • 発表場所
      愛知県岡崎市
    • 年月日
      2014-08-28 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生理機能解析を目指したオキシトシンニューロン特異的な遺伝子発現技術の開発2014

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 学会等名
      「共感性の進化・神経基盤」領域の公募班キックオフ会議
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2014-07-05 – 2014-07-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 褐色脂肪熱産生を制御する視床下部―延髄―交感神経回路2014

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 学会等名
      第57回日本糖尿病学会
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Central thermoregulatory system: a mechanism that defends life from various environmental stressors (Henry Pickering Bowditch Award 受賞講演)2014

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, K
    • 学会等名
      Experimental Biology 2014
    • 発表場所
      米国・サンディエゴ
    • 年月日
      2014-04-26 – 2014-04-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 体温調節の仕組み2014

    • 著者名/発表者名
      中村和弘
    • 学会等名
      第18回東北生活習慣病研究会
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2014-04-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Annual Review 糖尿病・代謝・内分泌 20162016

    • 著者名/発表者名
      寺内康夫、伊藤裕、石橋俊(中村和弘:「体温の中枢制御機構」執筆)
    • 出版者
      中外医学社
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 糖尿病学20152015

    • 著者名/発表者名
      門脇孝 編集(中村和弘:「褐色脂肪細胞の熱産生を制御する視床下部-延髄-交感神経回路」執筆)
    • 総ページ数
      168
    • 出版者
      診断と治療社
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] リッピンコットシリーズ イラストレイテッド生理学2014

    • 著者名/発表者名
      鯉渕典之、栗原 敏 監訳(中村和弘:第38章翻訳)
    • 総ページ数
      640
    • 出版者
      丸善
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学大学院医学系研究科 統合生理学分野ウェブサイト

    • URL

      http://www.med.nagoya-u.ac.jp/physiol2/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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