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2019 年度 実績報告書

極微小蛍光顕微鏡を利用した脳内プロスタグランジンによるGnRH分泌制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H03931
研究機関東京大学

研究代表者

松脇 貴志  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20447361)

研究分担者 角田 茂  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (80345032)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードGnRHサージ / プロスタグランジン / GnRHニューロン / Cyclooxygenase
研究実績の概要

本研究では実験1において、GnRH/LHサージ形成時のPG合成酵素COX-1、COX-2および各PGの最終合成酵素群の脳内発現量を測定し、サージ形成におけるPGsの役割について詳細な検討を行なった。実験2では、in vivo蛍光内視鏡とGnRHニューロン特異的に緑色蛍光蛋白質を発現する遺伝子改変ラット(GnRH-GFPラット)を用いることで、生体内におけるGnRHニューロンの興奮状態を観測出来る系の立上げを目指した。
実験1では発情前期の正午と夕方にGnRHニューロンの細胞体が局在している領域である視索前野を採取し、各酵素のmRNA発現量を評価した。各PG合成酵素はいずれもLHサージ前後でmRNAレベルの変化は生じなかったが、COX-1とCOX-2のmRNAは発情前期正午での発現量が有意に少なかった。続いて卵巣を摘出した雌ラットにエストロゲンを血中濃度が発情前期と同程度になるように処置し、投与5時間後のCOX mRNA発現量を測定した。その結果、COX-2ならびにCOX-2の発現誘導に関与する核因子-κBのmRNA発現量はエストロゲン処置群で低い傾向を示した。実験2では、麻酔下でGnRH-GFPラットの脳内でGnRH神経細胞と推定される強い蛍光を観測することが出来た。同実験系のラットに、GnRHプロモーターを活性化させるキスペプチン製剤を腹腔内投与し蛍光輝度の変化を観測した結果、輝度の緩やかな上昇傾向が見られた。
本研究により、高濃度エストロゲンがPGsの濃度を一時的に減少させ、速やかに定常状態に戻ることで生じる相対的なPGsの上昇がLHサージ形成に寄与する可能性が考えられる。また実験2では、ラットのGnRH神経細胞活動を生体内で観察することに成功した。今後は半減期が短く神経興奮状態をより鋭敏に反映できるCa濃度応答性蛍光蛋白質を用いることで、より詳細な輝度変化の観測を目指す。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] 国立台湾大学(その他の国・地域)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      国立台湾大学
  • [雑誌論文] Convulsive responses to seizure-inducible drugs are exacerbated in progranulin-deficient mice2020

    • 著者名/発表者名
      Kuroda Machi、Matsuwaki Takashi、Tanaka Yoshinori、Yamanouchi Keitaro、Nishihara Masugi
    • 雑誌名

      NeuroReport

      巻: 31 ページ: 478~483

    • DOI

      10.1097/WNR.0000000000001425

    • 査読あり
  • [学会発表] i-GONAD法を用いた簡便な遺伝子欠損マウスおよびラット作出の試み2019

    • 著者名/発表者名
      山藤あかり、角田 茂、松脇貴志、大塚正人、久和 茂
    • 学会等名
      第162回 日本獣医学会学術集会
  • [学会発表] Generation of gene-modified mice and rats by i-GONAD method.2019

    • 著者名/発表者名
      Akari Sando, Shigeru Kakuta, Takashi Matsuwaki, Yu Wei Chang, Tetsuhiro Ogawa, Masato Ohtsuka, Shigeru Kyuwa
    • 学会等名
      1st ToBeST symposium, Seoul
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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