研究課題
基盤研究(C)
低栄養状態にある動物では、低栄養に関する情報が何らかの末梢のシグナルによって脳に伝達され、性腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)分泌を司る脳内神経機構(GnRHパルスジェネレーター)の活動が抑制される。単胃動物では低栄養時に血糖値が低下すると、脳ではケトン体の利用が増加することから、ケトン体が低栄養を伝達するシグナルの一つと考えられている。しかし、血糖値が常に低値に保たれている反芻動物において同様の機構が存在するのかは明らかでない。脳内へのケトン体輸送はモノカルボン酸輸送担体(MCT)により行われる。本研究の目的は、反芻動物のモデルであるシバヤギにおいて、MCT遺伝子cDNAの同定と、脳における遺伝子発現解析を行い、低栄養シグナルとしてのケトン体の役割および脳内のケトン体感知機構におけるMCT分子の機能を解明することにある。本研究により、以下の成果が得られた。1)成熟雌シバヤギ視床下部より調製した全RNAから作成したcDNAを用いてPCRを行い、シバヤギ1型MCT(MCT1)の全コード領域(1506塩基)を含むcDNA塩基配列を決定した。2)シバヤギMCT1の推定アミノ酸配列は、ウシおよびヒツジのそれらと高い相同性(≧97%)を示し、12カ所に予想される膜貫通領域も保存されていた。3)シバヤギ各種組織の全RNAを用いてRT-PCRを行ったところ、MCT1遺伝子転写物がどの臓器でも確認されたが、臓器間で発現量に差があった。4)シバヤギ脳室内にβ-ヒドロキシ酪酸(80μmol/h、5時間)を投与すると、GnRHパルスジェネレーターの活動が抑制された。このとき,末梢血中のケトン体濃度に変化がなく、脳室内に投与したβ-ヒドロキシ酪酸は脳内でその効果を現すと考えられた。以上の結果より、反芻動物脳内にはMCTを介するケトン体感知システムが存在し、低栄養シグナルとしてのケトン体濃度上昇に関する情報をGnRHパルスジェネレーターに伝達する経路が存在することが示唆された。
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Animal Science Journal 78
ページ: 105-111
獣医畜産新報 60
ページ: 463-467
Journal of Veterinary Medicine 60
In : Animal Science in 21st Century, 10 : Endocrinology and Life Processes
ページ: 40-76
In : Basics and Application in Ruminology : Physiology of Nutrition and Measures against Disease in High-Performance Milking Cows
ページ: 115-126