成長ホルモンパルスジェネレーターの電気生理学的同定

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09876077
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 西原 真杉 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (90145673)
• キーワード: 成長ホルモン / パルスジェネレーター / 視床下部 / 成長ホルモン放出ホルモン / ソマトスタチン / 多ニューロン発射活動 / 下垂体 / ラット

研究概要

成長ホルモン(GH)は下垂体より間欠的に、すなわちパルス状に分泌されており、そのパルスパターンが生理作用の発現を第一義的に決定している。例えば、ラットにおいては雄ではほぼ正確に3.3時間毎に高振幅の分泌が起こるが、雌では高頻度で低振幅の分泌が起こり、このような分泌パターンの差が体成長の性差の原因となっている。一方、我々はマウス乳清酸性蛋白遺伝子のプロモーター領域とヒトGH(hGH)遺伝子のコーディング領域を結合したキメラ遺伝子を導入した形質転換ラットを作出することに成功している。このラットでは持続的に低レベルのhGHが血中へ放出され、内因性のラットGH(rGH)の放出は抑制されている。さらに、このラットには顕著な肥満、高血糖、インスリン抵抗性などが発現し、典型的なインスリン非依存性糖尿病(NIDDM)が惹起された。我々はその根本的な原因はGHのパルス状分泌が欠如したためであると考え、hGHを間欠的に投与したところ、これらの病態が大きく改善した。すなわち、GHのパルスパターンが糖・脂質代謝の制御に関与していることが明かとなり、中枢による代謝制御機構の解明に、GHパルスジェネレーターの興奮性を直接モニターするシステムが期待されている。本研究は、未だ同定されていないGHパルスを誘起する視床下部神経機構、すなわちGHパルスジェネレーターの電気活動を記録するシステムの確立を試みるものである。本年度においては、下垂体からのGHのパルス状分泌を制御している視床下部のGH放出ホルモン(GRH)ニューロンと、GH放出抑制ホルモン(SRIF)ニューロンの存在する領域のニューロン群の電気活動を多ニューロン発射活動記録法を用いて記録するシステムの確立を行った。

研究成果

• [文献書誌] Bannai M: "Effect of injection of antisense oligonucleotides of GAD isozymes into rat VMH on food intake and locomotor activity" Brain Research. (印刷中). (1998)
• [文献書誌] Yoshida S: "A novel steroid inhibitor for a rat 20α-hydroxysteroid dehydrogenase isozyme (HSD1)" Biology of Reproduction. 57. 1433-1437 (1997)
• [文献書誌] Yamanouchi K: "Inhibin α-subunit mRNA is expressed in the corpus luteum of the pregnant mare" Journal of Reproduction and Development. 43. 267-270 (1997)
• [文献書誌] Ikeda A: "Different female reproductive phenotypes determined by human growth hormone (hGH) levels in hGH-transgenic rats" Biology of Reproduction. 56. 847-851 (1997)
• [文献書誌] Yoo MJ: "Involvement of prostaglandins in suppression of gonadotropin-releasing hormone pulse generator activity by tumor necrosis factor-α" Journal of Reproduction and Development. 43. 181-187 (1997)
• [文献書誌] Yoo MJ: "Tumor necrosis factor-α mediates endotoxin induced suppression of gonadotropin-releasing hormone pulse generator activity in the rat" Endocrine Journal. 44. 141-148 (1997)
• [文献書誌] Suzuki M: "Reproductive Biology Update : Novel Tools for Assesment of Enviromental Toxicity" Miyamoto H,Manabe N (eds),Nakanishi Printing Co., 498 (1998)
• [文献書誌] Nishihara M: "Neural Control of the Reproduction : Physiology and Behavior" Maeda K,Tsukamura H,Yokoyama A (eds),Karger, 254 (1997)