終神経GnRH系の神経修飾作用に関する生理・生化学的手法を用いた研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05804054
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岡 良隆 東京大学, 理学部, 助教授 (70143360)
• キーワード: 神経生物学 / 神経ペプチド / GnRH / 生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン / ペースメーカー / 神経修飾 / パッチクランプ / イオンチャンネル

研究概要

私は熱帯魚ドワ-フグ-ラミ-の全脳摘出 in vitro標本に免疫組織化学、電子顕微鏡、細胞内記録、パッチクランプ等の方法を用いることによって、終神経GnRH細胞の神経修飾作用のメカニズムについて調べてきた。これまでに、神経修飾機能を持つ終神経GnRH細胞がペースメーカーとして働き規則的自発放電をする、個々のニューロンが脳内の広い部位に弥漫性に投射する、ということを証明してきた。これらの結果から、「環境の変化や個体のホルモン状態の変化が終神経GnRH細胞に伝えられると、ペースメーカー電位の成因となるイオンチャンネルが修飾を受け、自発放電の頻度、パターン、もしくはその両方を変化させる。この活動変化は申請者が既に証明したような、脳内に広く投射する終神経GnRH細胞の軸索によって伝えられ、脳内の広い部位のニューロンの興奮性が一斉に修飾される。」という作業仮説を立てた。そして細胞内記録法を用いて現在までに、ペースメーカー電位の成因となるイオンチャンネルとして、活動電位発生に働く従来のナトリウムチャンネルとは異なるナトリウムチャンネルが重要な働きをしているらしいことを証明してきた。さらに、このイオンチャンネルの性質と、ペースメーカー電位が修飾されるメカニズム(細胞内情報伝達系の経路)を同時に効率的に調べるために最も有効な方法である、パッチ電極を用いたホールセルボルテージクランプ法による解析を行った。その結果、従来のナトリウムチャンネルとはテトロドトキシン(TTX)感受性・カイネティクス等が異なり自発放電の成因となりうるTTX耐性持続性ナトリウムチャンネル、I_<Na>(slow)、を同定することができた。さらに、ノルアドレナリンと終神経細胞自体の放出するGnRHが、これらのイオンチャンネルの性質を修飾することによって終神経GnRH細胞の自発放電頻度を変化させる、という証拠を得つつある。これらの結果については、項目11に挙げたように既に学会発表・論文発表した。

研究成果

• [文献書誌] Oka.Y.: "Tetrodotoxin-resistant persistent Na^+ current underlying pacemaker potentials of fish gonadotrophin-releasing hormone neurones." Journal of Rhysiology. 482. 1-6 (1995)
• [文献書誌] Yamamoto,N.,Oka,Y.,Amano,et al.: "Multiple gonadotropin-releasing hormone(GnRH)immunoreactive systems in the brain of the dwarf gourami.Colisa lalia:immunohistochemistry and radioimmunoassay." Journal of Comparative Neurology. 355. 354-368 (1995)
• [文献書誌] Kim,M.,Oka,Y.,Amano,M.,et al.: "Immunocytochemical localization of sGnRH and cGnRH-II in the goldfish brain." Journal of Comparative Neurology. 356. 72-82 (1995)
• [文献書誌] Oka.Y.: "Hormone and behavior(3)GnRH and behavior in fish." Clinical Neuroscience. 13. 382-383 (1995)
• [文献書誌] Oka.Y.: "Characterization of TTX-resistant presistent Na^+ current underlying pacemaker potentials of fish gonadotropin-releasing hormone(GnRH) neurons." Journal of Neurophysiology. (印刷中). (1996)
• [文献書誌] Oka.Y.: "The gonadotropin-releasing hormone(GnRH) neuronal system of fish brain as a model system for the study of peptidergic neuromodulation" GnRH Neurons:Genes to Behavior(Ed.By I.S.Ishwar and Y.Sakuma Brain Shuppan Publishers,Tokyo(印刷中), 50 (1996)