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2018 年度 実施状況報告書

脳内NMUシステムのストレス応答ならびに認知機能における新たな生理機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K08522
研究機関大分大学

研究代表者

花田 礼子  大分大学, 医学部, 教授 (00343707)

研究分担者 花田 俊勝  大分大学, 医学部, 教授 (10363350)
疋田 貴俊  大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (70421378)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード神経ペプチド / ストレス / 脳内高次機能 / 遺伝子改変マウス / 予期不安
研究実績の概要

近年、生理活性ペプチド・ニューロメジンU(NMU)/ニューロメジンS(NMS)システムと脳内高次機能との関連が着目されているものの未だ明らかな結論は示されていない。そこで、我々はNMU/NMS両遺伝子欠損マウス(NMU/NMS dKOマウス)を作製し、予備実験にて脳内高次機能に関わる一連の行動解析実験を行ったところ、恐怖条件付け試験において、NMU/NMS dKOでの明らかな予期不安の増強が認められた。以上から、脳内NMUシステムのストレス応答ならびにストレス負荷時の認知機能に焦点を当てて実験を計画した。初年度はNMU/NMS dKOマウスならびに野生型マウスに対し、ビデオ行動解析システム(SMART)を用いて、慢性拘束ストレス負荷ならびに恐怖条件付け試験などのストレス関連行動実験系の立ち上げを中心に行った。慢性拘束ストレス負荷実験において、NMU/NMS dKOマウスならびに野生型マウスにおけるストレス負荷時の血中コルチコステロン濃度を測定したところ、両マウス系統群において有意差は認めず、慢性拘束ストレス負荷実験では、NMU/NMS dKOマウスと野生型マウスでは、同等のストレスが負荷されていることが判明した。一方、恐怖条件付け試験に関しては、予備実験結果であるNMU/NMS dKOでの明らかな予期不安の増強という結果をもとに、電気刺激によるストレス負荷1日後、1週間後ならびに1ヶ月後における予期不安の減弱を指標に行動実験系をセットアップ中である。

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

本年度はNMU/NMS dKOマウスを用いた脳内高次機能に関して、ストレス応答に対する行動解析系のプロトコールを確立することができた。次年度からは今年度に確立した行動解析系を用いて、ストレス負荷後の表現型解析ならびに脳内ストレス関連部位における分子レベルでの解析を行う事が可能となるため、順調に経過していると考えている。

今後の研究の推進方策

初年度に確立したNMU/NMS dKOマウスならびに野生型マウスを用いた恐怖条件付け試験のプロトコールに従って、まずはストレス負荷後の予期不安に関する表現系の検証を行う。その後、ストレス負荷時の脳内標的部位の同定を免疫組織学的に解析する。具体的には、NMU/NMS dKOマウスならびに野生型マウスにストレスを負荷した際に活性化する神経細胞をc-fos蛋白質を指標とした免疫染色法にて同定する。同定された脳内ストレス関連標的部位における神経伝達物質やその受容体の発現量の解析を定量PCR法、ELISA法ならびにHPLCやGC-MSなどを駆使して明確にする。さらに、標的脳部位が確定した際にはその部位における神経の可塑性に関して、Golgi Staining法などにて検証する。標的脳部位におけるストレス負荷時のグリア細胞の浸潤具合やサイトカインレベルなどに関して解析する予定である。

次年度使用額が生じた理由

初年度は行動実験系の確立が主となり、分子メカニズムの解析などは次年度の計画へと変更したため。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] CD105 maintains the thermogenic program of beige adipocytes by regulating Smad2 signaling2018

    • 著者名/発表者名
      Higa Ryoko、Hanada Toshikatsu、Teranishi Hitoshi、Miki Daisuke、Seo Kazuyuki、Hada Kazumasa、Shiraishi Hiroshi、Mimata Hiromitsu、Hanada Reiko、Kangawa Kenji、Murai Toshiya、Nakao Kazuwa
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Endocrinology

      巻: 474 ページ: 184~193

    • DOI

      10.1016/j.mce.2018.03.008

    • 査読あり
  • [学会発表] CD105 maintains the thermogenic program of beige adipocyte2019

    • 著者名/発表者名
      比嘉涼子、花田俊勝、花田礼子
    • 学会等名
      FAOPS2019/第96回日本内分泌学会学術総会
    • 国際学会
  • [学会発表] コカイン投与時における脳内NMUシステムの関与の検討2018

    • 著者名/発表者名
      阿南まどか、寺西仁志、比嘉涼子、 鹿野健史朗、花田礼子
    • 学会等名
      第91回日本内分泌学会学術総会
  • [学会発表] マウス由来誘導型褐色脂肪細胞におけるCD105の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      比嘉涼子、寺西仁志、花田礼子、花田俊勝、中尾一和
    • 学会等名
      第91回日本内分泌学会学術総会
  • [学会発表] ベージュ細胞の熱産生機構におけるCD105の役割2018

    • 著者名/発表者名
      比嘉涼子、花田礼子、花田俊勝、寒川賢治、中尾一和
    • 学会等名
      第23回アディポサイエンス・シンポジウム
  • [学会発表] ベージュ脂肪細胞におけるCD105の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      比嘉涼子、花田俊勝、花田礼子
    • 学会等名
      第69回西日本生理学会
  • [学会発表] ストレス応答におけるNMUシステムの機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      上田 哲平、比嘉 涼子、鹿野健史朗、花田 礼子
    • 学会等名
      第69回西日本生理学会
  • [学会発表] ゼブラフィッシュにおける新規脳内因子NPGMの生理機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      緒方 将人、 鹿野健史朗、梅田 涼平、比嘉 涼子、花田礼子
    • 学会等名
      第69回西日本生理学会
  • [学会発表] GABADA センサーを用いたドーパミン動態解析2018

    • 著者名/発表者名
      志手 優仁、山口 隆司、 比嘉 涼子、鹿野 健史朗、Yulong Li、疋田 貴俊、花田 礼子
    • 学会等名
      第69回西日本生理学会

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公開日: 2019-12-27  

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