温暖化による家畜繁殖能低下の克服に資する脳熱センサーの繁殖中枢調節システムの解明

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H03127
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 上野山 賀久 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (70324382)
• 研究分担者: 平林 真澄 生理学研究所, 行動・代謝分子解析センター, 准教授 (20353435) ; 中村 翔 名古屋大学, アジアサテライトキャンパス学院(農), 特任准教授 (50829223) ; 井上 直子 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (90377789) ; 森田 康広 帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (90818262)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 暑熱ストレス / 繁殖成績 / ウシ / ラット

研究実績の概要

本研究の目的は、暑熱環境下において家畜の繁殖成績の低下を招く脳内メカニズムを解明し、地球温暖化により頻発する家畜の生産性低下を克服するための知見を集積することである。そのため、モデル動物であるラットを用いて、低栄養や泌乳による性腺刺激ホルモン分泌の抑制メカニズムについて検討した。
具体的には、乳用牛のモデルとして泌乳ラットを用いて、delta-オピオイド受容体シグナルが、吸乳刺激による性腺刺激ホルモン分泌の抑制を仲介することを明らかにした。また、低栄養モデルラットおよび家畜モデルのシバヤギを用いて、セロトニンがセロトニン2C受容体を介して、弓状核キスペプチンニューロンを直接刺激し、性腺刺激ホルモン分泌を更新し、低栄養による性腺刺激ホルモン分泌抑制を克服することを明らかにした。
さらに、赤外線サーモグラフィーによるウシの眼球温度のモニタリングにより発情や排卵を予測できる可能性を明らかにした。
また、本研究の成果に基づいて、繁殖中枢キスペプチンニューロンが、性腺刺激ホルモン分泌を司ることを総説にまとめて発表した。また、泌乳期の繁殖抑制のメカニズムを総説にまとめて発表した。

現在までの達成度 (段落)

令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Raphe glucose-sensing serotonergic neurons stimulate KNDy neurons to enhance LH pulses via 5HT2CR: rat and goat studies (2024)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Sho、Sasaki Takuya、Uenoyama Yoshihisa、Inoue Naoko、Nakanishi Marina、Yamada Koki、Morishima Ai、Suzumura Reika、Kitagawa Yuri、Morita Yasuhiro、Ohkura Satoshi、Tsukamura Hiroko
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 14 ページ: －
  • DOI: 10.1038/s41598-024-58470-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neonatal Aromatase Inhibition Blocked Defeminization of AVPV <i>Kiss1</i> Neurons and LH Surge-Generating System in Male Rats (2024)
  • 著者名/発表者名: Yamada Koki、Mano Tetsuya、Hazim Safiullah、Takizawa Marina、Inoue Naoko、Uenoyama Yoshihisa、Tsukamura Hiroko
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 165 ページ: －
  • DOI: 10.1210/endocr/bqae028
  • 査読あり
• [雑誌論文] Capturing temperature changes on the ocular surface along with estrus and ovulation using infrared thermography in Japanese Black cows (2024)
  • 著者名/発表者名: OZAKI Riho、INOUE Seiji、YOROZUI Yuki、ICHIKAWA Rei、YAMADA Naoki、HIGASHI Seiya、MATSUYAMA Shuichi、TSUKAMURA Hiroko、OHKURA Satoshi、UENOYAMA Yoshihisa、MORITA Yasuhiro
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 70 ページ: 49～54
  • DOI: 10.1262/jrd.2022-116
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Conditional Oprk1-dependent Kiss1 deletion in kisspeptin neurons caused estrogen-dependent LH pulse disruption and LH surge attenuation in female rats (2023)
  • 著者名/発表者名: Nagae Mayuko、Yamada Koki、Enomoto Yuki、Kometani Mari、Tsuchida Hitomi、Panthee Arvinda、Nonogaki Miku、Matsunaga Nao、Takizawa Marina、Matsuzaki Sena、Hirabayashi Masumi、Inoue Naoko、Tsukamura Hiroko、Uenoyama Yoshihisa
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 13 ページ: －
  • DOI: 10.1038/s41598-023-47222-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sex difference in developmental changes in visualized &lt;i&gt;Kiss1&lt;/i&gt; neurons in newly generated &lt;i&gt;Kiss1-Cre&lt;/i&gt; rats (2023)
  • 著者名/発表者名: YAMADA Koki、NAGAE Mayuko、MANO Tetsuya、TSUCHIDA Hitomi、HAZIM Safiullah、GOTO Teppei、SANBO Makoto、HIRABAYASHI Masumi、INOUE Naoko、UENOYAMA Yoshihisa、TSUKAMURA Hiroko
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 69 ページ: 227～238
  • DOI: 10.1262/jrd.2023-019
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Enkephalin-δ opioid receptor signaling partly mediates suppression of LH release during early lactation in rats (2023)
  • 著者名/発表者名: TSUCHIDA Hitomi、TAKIZAWA Marina、NONOGAKI Miku、INOUE Naoko、UENOYAMA Yoshihisa、TSUKAMURA Hiroko
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 69 ページ: 192～197
  • DOI: 10.1262/jrd.2023-006
• [雑誌論文] Kisspeptin and lactational anestrus: Current understanding and future prospects (2023)
  • 著者名/発表者名: Uenoyama Yoshihisa、Inoue Naoko、Tsukamura Hiroko
  • 雑誌名: Peptides 巻: 166 ページ: 171026～171026
  • DOI: 10.1016/j.peptides.2023.171026
  • 査読あり
• [雑誌論文] <scp>KNDy</scp> neurones and <scp>GnRH</scp>/<scp>LH</scp> pulse generation: Current understanding and future aspects (2023)
  • 著者名/発表者名: Uenoyama Yoshihisa、Tsukamura Hiroko
  • 雑誌名: Journal of Neuroendocrinology 巻: 35 ページ: －
  • DOI: 10.1111/jne.13285
  • 査読あり