多機能性GnRHペプチド神経系の生物機能に関する総合的研究

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20247005
• 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)
• キーワード: 神経科学 / 生理学 / 脳・神経 / 動物 / 生理活性 / ペプチド / GnRH / キスペプチン

研究概要

3種のGnRHニューロンがそれぞれGFP標識されたトランスジェニックメダカを利用してそれぞれのGnRHの電気生理学的性質を詳細に解析できるようになった。GnRH1ニューロンについては、GFPトランスジェニックメダカのin vitro脳標本を用いてGnRH1ニューロンの自発的電気活動を長時間記録できるようになったことで、GnRH1ニューロンの電気活動と下垂体ゴナドトロピン産生や放出との間の関係や神経機構、細胞内機構などについて詳細な解析が可能になった。GnRH2ニューロンはシナプス入力によらずGnRHニューロンに内在するイオンチャネルの性質により、極めて規則的なペースメーカー活動を常に行っていることがわかった。この特徴は神経修飾作用をもつGnRH3ニューロンの電気生理学的特徴と似通っており、神経修飾作用をもつニューロンに共通する特徴と考えられる。
次に、GFP蛍光標識されたGnRH1ニューロンおよびGnRH3ニューロンの単離培養系を確立した。これにより、GnRH1およびGnRH3ニューロンの電気生理学的特性、細胞内Ca^<2+>濃度変動やGnRHペプチド放出の動態、などに及ぼすキスペプチンなどの影響を解析することが可能となった。また単一GnRHニューロンの培養系を使用してこれらのニューロンに各種遺伝子コンストラクトを単一ニューロン電気穿孔法で導入する技術を開発した。これにより、GnRHを含む有芯小胞のニューロン内での詳細な動きをリアルタイムで画像解析することが可能になり、これと電気活動の関係などを関連づけて解析することができ、今後の細胞生物学的解析の基盤となる。

研究成果

• [雑誌論文] Regular pacemaker activity characterizes GnRH 2 neurons recorded from GFP-transgenic medaka. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kanda, S., Nishikawa, K., Karigo, T., Okubo, K., Isomae, S, Abe, H., Kobayashi, D., Oka, Y.
  • 雑誌名: Endocrinology 151 ページ: 695-701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hypothalamic kiss1 but not kiss2 neurons are involved in estrogen feedback in medaka (Oryzias latipes) (2010)
  • 著者名/発表者名: Mitani, Y., Kanda, S., Akazome, Y., Zempo, B., Oka, Y.
  • 雑誌名: Endocrinology 151 ページ: 1751-1759
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excitatory action of GABA in the terminal nerve gonadotropin-releasing hormone neurons. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakane, R., Oka, Y.
  • 雑誌名: Journal of Neurophysiology 103 ページ: 1375-1384
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional and evolutionary insights into vertebrate kisspeptin systems from studies of fish brain. (2010)
  • 著者名/発表者名: Akazome, Y., Kanda, S., Okubo, K., Oka, Y.
  • 雑誌名: Journal of Fish Biology, Special Issue "Reproductive Physiology" 76 ページ: 161-182
  • 査読あり
• [雑誌論文] Primary culture of the isolated terminal nerve-gonadotrophin releasing hormone (GnRH) neurones derived from adult teleost (dwarf gourami, Colisa lalia) brain for the study of peptide release mechanisms (2009)
  • 著者名/発表者名: Abe, H., Oka, Y.
  • 雑誌名: Journal of Neuroendocrinology 21 ページ: 489-505
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possible role of oestrogen in pubertal increase of Kiss1/Kisspeptin expression in discrete hypothalamic areas of female rats. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takase, K., Uenoyama, Y., Inoue, N., Matsui, H., Yamada, S., Shimizu, M., Homma, T., Tomikawa, J., Kanda, S., Matsumoto, H., Oka, Y., Tsukamura, H., Maeda, K.-I.
  • 雑誌名: Journal of Neuroendocrinology 21 ページ: 527-537
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three types of gonadotrophin-releasing hormone neurones and steroid-sensitive sexually dimorphic kisspeptin neurones in teleosts. (2009)
  • 著者名/発表者名: Oka, Y.
  • 雑誌名: Journal of Neuroendocrinology 21 ページ: 334-338
  • 査読あり
• [学会発表] Kisspeptin neurons act closely but indirectly on GnRH 1 neuronsvia local interneurons but not on GnRH 2 or 3 neurons in medaka (2009)
  • 著者名/発表者名: Kanda, S., Akazome, Y., Okubo, K., Okamura, H., Oka, Y.
  • 学会等名: The 39th Annual Meeting of the Society for Neuroscience 2009
  • 発表場所: Chicago, U.S.A.
  • 年月日: 20091017-20091021
• [学会発表] Diurnal regulation of GnRH1 neuronal activities and gonadotropin subunit transcription in a daily spawning fish, medaka (2009)
  • 著者名/発表者名: Karigo, T., Kanda, S., Aikawa, M., Abe, H., Okubo, K., Oka, Y.
  • 学会等名: The 39th Annual Meeting of the Society for Neuroscience 2009
  • 発表場所: Chicago, U.S.A.
  • 年月日: 20091017-20091021
• [学会発表] Visualization of peptidergic dense cored vesicles in the terminal nerve (TN)-gonadotropin releasing hormone (GnRH) neurons by single cell electroporation of exogenous genes (2009)
  • 著者名/発表者名: Abe, H., Irie, T., Oka, Y.
  • 学会等名: The 39th Annual Meeting of the Society for Neuroscience 2009
  • 発表場所: Chicago, U.S.A.
  • 年月日: 20091017-20091021
• [学会発表] キンギョ嗅球神経回路におけるGnRHペプチドの神経修飾作用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 河合喬文、阿部秀樹、岡良隆
  • 学会等名: 日本動物学会第80回大会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 20090917-20090920
• [学会発表] メダカにおける視床下部GnRHニューロン活動と下垂体遺伝子発現の日内変動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 苅郷友美、神田真司、相川雅人、阿部秀樹、大久保範聡、岡良隆
  • 学会等名: 日本動物学会第80回大会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 20090917-20090920
• [学会発表] メダカ脳におけるkiss1およびkiss2ニューロンの生殖制御に対する関与 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三谷優太、赤染康久、神田真司、善方文太郎、岡良隆
  • 学会等名: 日本動物学会第80回大会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 20090917-20090920
• [学会発表] メダカキスペプチン神経系による視索前野GnRH神経系の制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 神田真司、赤染康久、大久保範聡、岡良隆
  • 学会等名: 日本動物学会第80回大会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 20090917-20090920
• [学会発表] GFPトランスジェニックメダカを用いたGnRH2ニューロンの生理学的解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西川圭、神田真司、阿部秀樹、岡良隆
  • 学会等名: 日本動物学会第80回大会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 20090917-20090920
• [学会発表] メダカGnRH3ニューロンにおけるco-transmitterとしてのグルタミン酸 (2009)
  • 著者名/発表者名: 赤染康久、神田真司、岡良隆
  • 学会等名: 日本動物学会第80回大会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 20090917-20090920
• [学会発表] 終神経GnRHニューロンのペースメーカー活動に対するGABAの興奮性作用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中根亮、岡良隆
  • 学会等名: 日本動物学会第80回大会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 20090917-20090920
• [学会発表] 単一細胞電気穿孔法を用いて外来遺伝子導入した終神経GnRHニューロンにおける分泌小胞の可視化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阿部秀樹、入江高行、岡良隆
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20090916-20090918
• [学会発表] Electrophysiological, anatomical, and molecular characterization of GnRH neurons in dwarf gourami and GFP transgenic medaka (2009)
  • 著者名/発表者名: Oka, Y.
  • 学会等名: The 36th International Congress of Physiological Sciences
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20090727-20090801