ペプチドニューロンによる神経回路機能修飾の分子・細胞メカニズム

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18021009
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岡 良隆 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (70143360)
• 研究分担者: 赤染 康久 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (50302807) ; 阿部 秀樹 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (90396804)
• キーワード: ペプチドニューロン / 単離培養 / 神経修飾 / シナプス入力 / 魚類 / 脳 / イメージング / GnRH

研究概要

神経修飾作用を持つと考えられる終神経GnRHペプチドニューロンを用い、それらがペプチドニューロン・クラスターと言う機能単位として特徴的入出力を形成している点に着目して解析を行った。ペプチドニューロン・クラスターの特性:GnRHニューロン同士の相互作用の電気生理学的基盤につきダブルパッチクランプを用いて解析した結果、ギャップ結合を介した電気的カップリングとGnRHペプチドの自己・傍分泌を介したクラスター内の細胞間相互作用の実態が明らかになった。終神経GnRHニューロンへの感覚入力:感覚受容器で受容された環境の変化がGnRHニューロンに入力する機構を解明するため、GluRやGABARを介するシナプス入力がペースメーカー活動に対して及ぼす影響を電気生理学的に解析した。その結果、通常の成体脳ではあまり見られないGABA_ARを介する興奮性シナプス伝達がこの感覚入力に関与していることを示唆する結果が得られた。単離培養ニューロンを用いた解析:終神経GnRHニューロンの複雑な神経突起を平面上に再構成させ、Ca^<2+>イメージング、神経活動記録、GnRH放出の電気化学測定・膜容量測定による開口放出の定量化などを行うために、TN-GnRHニューロンの単離培養系の開発を行った。その結果、健全に成長する神経突起を持った単独あるいは数個のGnRHニューロンを数日間単離培養できるようになった。GnRHニューロン機能を調節する新規ペプチドキスペプチンニューロン系の解析:各種の分子遺伝学的ツールの使えるメダカを用いて、GnRHニューロンに直接投射してそれらの活動を調節する可能性のあるkisspeptinペプチドの配列と産生ニューロンの脳内分布を解析し、その遺伝子発現が動物の生殖状態に密接に関連すること、脳内ニューロン分布に顕著な性差が存在すること、等を非哺乳類で初めて明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of KiSS-1 product kisspeptin and steroid-sensitive sexually-dimorphic kisspeptin neurons in medaka (Oryzias latipes) (2008)
  • 著者名/発表者名: Kanda, S., Akazome, Y., Yamamoto, N., Yamada, S., Tsukamura, H., Maeda, K., and Oka, Y.
  • 雑誌名: Endocrinology (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunohistochemical localization of GnRH-like peptide in the brain of cephalopod, spear squid Loligo bleekeri. (2008)
  • 著者名/発表者名: Amano, M., Oka, Y., Nagai, Y., Amiya, N., and Yamamori, K.
  • 雑誌名: General and Comparative Endocrinology (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical couphng among the terminal nerve gonadotropin-releasing hormone neurons underlying the synchronized firings in the cluster. (2008)
  • 著者名/発表者名: Haneda, K., and Oka, Y.
  • 雑誌名: Endocrinology (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunohistochemical localization and ontogenic development of prolactin-releasing peptide in the brain of the ovoviviparous fish species Poecili a reticulata (guppy). (2007)
  • 著者名/発表者名: Amano M., Oka Y, Amiya, N., & Yamamori, K.
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 413 ページ: 206-209
  • 査読あり
• [雑誌論文] Terminal nerve GnRH neurons express multiple GnRH receptors in a teleost, the dwarf gourami (Colisa lalia). (2007)
  • 著者名/発表者名: Hajdu, P., Ikemoto, T., Akazome, Y., Park, M. K., & Oka, Y.
  • 雑誌名: Journal of Neuroendocrinology 19 ページ: 475-479
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunohistochemical localization of orexin/hypocretin-like immunoreactive peptides in the brain and pituitary of medaka. (2007)
  • 著者名/発表者名: Amiya, N., Amano, M., Oka, Y., Iigo, M., Takahashi, A., and Yamamori, K.
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 427 ページ: 16-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physiological significance of the regulation of guppy sperm motility by the Hofmeister effect. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H., and Oka, Y.
  • 雑誌名: Zoological Science 24 ページ: 1259-1265
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ion channels and their neural functions: contribution to general problems from studies of brains in non-mammalian species. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui, H. and Oka, Y.
  • 雑誌名: Brain, Behavior and Evolution 69 ページ: 122-131
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neuromodulatory functions of terminal nerve-GnRH neurons. (2007)
  • 著者名/発表者名: Abe, H. and Oka, Y.
  • 雑誌名: "Fish Physiology Vol.25, Sensory Systems Neuroscience" Chapter 11 ページ: 455-503
  • 査読あり
• [雑誌論文] 行動とコミュニケーションの多様性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岡 良隆
  • 雑誌名: 21世紀の動物科学 第8巻 ページ: 1-7
• [雑誌論文] 環境に適応した行動を発現させる脊椎動物神経系・内分泌系のしくみ (2007)
  • 著者名/発表者名: 岡 良隆
  • 雑誌名: 21世紀の動物科学 第8巻 ページ: 197-226
• [学会発表] 終神経GnRHニューロン単離培養系の確立とその電気生理学的性質について (2008)
  • 著者名/発表者名: 阿部秀樹、岡良隆
  • 学会等名: 第85回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080325-27
• [学会発表] Estrogen-dependent regulation of Kiss1 gene expression in a teleost brain. (2007)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, S., Yamamoto, N., Akazome, Y., Yamada, S., Tsukamura, H., Maeda, K.-I., & Oka, Y.
  • 学会等名: 37th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 20071103-07
• [学会発表] 単離培養した終神経GnRHニューロンから記録した電気活動 (2007)
  • 著者名/発表者名: 阿部秀樹、岡良隆
  • 学会等名: 第78回日本動物学会大会
  • 発表場所: 弘前
  • 年月日: 20070920-22
• [学会発表] メダカ脳における小胞性グルタミン酸トランスポーター遺伝子の単離と同定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 西出素子、赤染康久、岡良隆
  • 学会等名: 第78回日本動物学会大会
  • 発表場所: 弘前
  • 年月日: 20070920-22
• [学会発表] 終神経GnRHニューロンにおけるGABA作動性シナプスの神経生理学的解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中根亮、岡良隆
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20070910-12
• [学会発表] メダカにおいて性的二型を示すメタスチンニューロン群 (2007)
  • 著者名/発表者名: 松本真司、赤染康久、山本直之、大久保範聡、山田俊児、束村博子、前多敬一郎、岡良隆
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20070910-12
• [学会発表] 硬骨魚脳を用いた視床下部外(終神経)ゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)ニューロン単離培養系 (2007)
  • 著者名/発表者名: 阿部秀樹、岡良隆
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20070910-12
• [備考]
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/naibunpi/Oka/Oka_lab_publications.html