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2016 年度 実施状況報告書

神経経路選択的な遺伝子発現を用いた視床下部摂食調節回路の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K08526
研究機関徳島大学

研究代表者

堀尾 修平  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学系), 助教 (80145010)

研究分担者 上山 敬司  和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (50264875)
井樋 慶一  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (60232427)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード摂食調節 / 室傍核 / 神経経路 / CRF / CRH / 孤束核 / 腕傍核
研究実績の概要

視床下部室傍核(PVH)は摂食調節のセンターの1つである。この部位に存在するcorticotropin-releasing factor(CRF)ニューロンは摂食調節への関与が示唆されているが、具体的な神経経路は全く分かっていない。本研究では、このCRFニューロンは単一タイプではなく、その脳内投射先に基づいて幾つかのタイプに分けられるとの認識のもとに神経回路の研究を進めている。
まず、CRFニューロンの脳内投射部位を調べるために、順行性トレーサーの小麦胚芽レクチン(WGA)と緑色蛍光タンパク質(GFP)をCRFニューロン選択的に発現させた。WGAは順行性に投射先二次ニューロンまで運ばれるが、GFPは一次ニューロン内に留まる。WGAの免疫組織染色により、投射二次ニューロン部位として孤束核、腕傍核、青斑核、背側縫線核、外側視床下部が明らかになった。この実験は、CRFニューロン特異的にCre recombinaseを発現する遺伝子改変マウス(CRF-Creマウス)のPVHに、Cre依存性にWGAとGFPを発現するウイルスベクターを注入することにより行なった。
次に、各投射部位に逆行性のウイルスベクターを注入し、それぞれに投射するCRFニューロンを同定する実験を行なった。第一歩として、孤束核に投射するCRFニューロンを調べた。すなわち、CRF-Creマウスの孤束核にCre依存性にGFPを発現する逆行性ウイルスベクターを注入した。PVHの尾側部の限局した部位にGFPを発現するニューロンが検出され、これらは孤束核に投射するCRFニューロンと考えられた。今後、他の部位に投射するCRFニューロンについても同様の手法で調べ、CRFニューロンのタイプ分けを進める。さらに、各投射部位に機能性分子をCre依存性に発現する逆行性ウイルスベクターを注入することで、CRFニューロンの生理機能を調べる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

遺伝子改変マウスとウイルスベクターを用い、視床下部室傍核のCRFニューロンの脳内投射部位を明らかにできた。さらに、投射部位の1つである孤束核に逆行性ウイルスベクターを注入する実験により、孤束核に投射するCRFニューロンを特定することができた。これらの結果は、CRFニューロン群をその投射先によりタイプ分けするという当初の目的が実現可能であることを示している。以上より、現在順調に研究が進展している。

今後の研究の推進方策

まず、CRFニューロンの投射部位すべてについて、逆行性ベクターを用いた同様の解析を行うことにより、投射部位の違いによるCRFニューロンのタイプ分けを行う。さらに、タイプ分けしたそれぞれのCRFニューロンに対して、その投射部位に、機能タンパクを発現する逆行性ウイルスベクターを注入することでそれらのニューロンの関与する生理機能を明らかにする研究を行う。

次年度使用額が生じた理由

研究が順調に進行したため、共同研究を行なっている東北大学に頻繁に、実験、研究打合せ、討論のために出張した。そのため旅費に予定した以上の費用がかかった。一方で、試薬、実験動物の飼育・管理維持に関しては、共同研究を行なっている研究室間で共用できる部分があったため、物品費、その他の項目の経費が予定よりも少額となった。結果として次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

次年度も頻回の出張が予定されるため、その費用に宛てる予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Distribution of corticotropin-releasing factor neurons in the mouse brain: a study using corticotropin- releasing factor-modified yellow fluorescent protein knock-in mouse.2016

    • 著者名/発表者名
      Kono J, Konno K, Talukder AH, Fuse T, Abe M, Uchida K, Horio S, Sakimura K, Watanabe M, Itoi K.
    • 雑誌名

      Brain Struct Funct.

      巻: ー ページ: 1-28

    • DOI

      10.1007/s00429-016-1303-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マウス脳内コルチコトロピン放出因子ニューロンの分布:強化型黄色蛍光タンパク質ノックインマウスを用いた検討2016

    • 著者名/発表者名
      井樋 慶一、河野 順子、今野 幸太郎、Ashraf H. Talukder、内田 克哉、布施 俊光、阿部 学、夏目 里恵、堀尾 修平、崎村 建司、渡辺 雅彦
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20 – 2016-07-22
  • [学会発表] 視床下部室傍核のヒスタミンH1受容体発現ニューロンとCRHニューロンと食欲2016

    • 著者名/発表者名
      堀尾 修平
    • 学会等名
      生理学研究所第1回食欲・食嗜好の分子・神経基盤研究会
    • 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
      2016-06-17 – 2016-06-18

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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