哺乳類フェロモンによる生理機能および行動の制御法開発

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21228006
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 森 裕司 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40157871)
• 研究分担者: 武内 ゆかり 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (10240730)
• キーワード: 哺乳類プライマーフェロモン / 雄効果フェロモン / GnRHパルスジェネレーター / 警報フェロモン / 安寧フェロモン / リガンド分子同定 / フェロモン受容体 / 中枢神経回路

研究概要

本年度は、雄効果フェロモンの受容機構および中枢作用機構に関して特筆すべき進展を見ることができた。まずフェロモンの作用点である視床下部GnRHパルスジェネレーターの主要な構成神経がキスペプチンニューロンであることが示されていたが、実際にキスペプチンニューロンのクラスターから多ニューロン発射活動(MUA)を連続記録することによってS/N比にすぐれた明瞭なパルス活動が記録されるようになり、フェロモン生物検定の精度が大きく向上した。MUA記録をしながらフェロモン(候補分子または活性画分)を嗅覚系に提示すると、わずか1秒という短時間提示であってもキスペプチンニューロンの神経活動は即時に上昇を示し、フェロモン刺激が一定の閾値をこえるとクラスターが一斉に神経興奮を起こしてキスペプチンニューロンのボレー(volley;一斉発火)が誘導され、最終的に正中隆起からのGnRHデカペプチドの神経内分泌すなわちGnRHパルスを引き起こす、という雄効果フェロモンの作用機序の重要な一端が明らかになった。フェロモンがパルスジェネレーターを活性化するメカニズムに関しては、キスペプチンニューロン細胞内に共存するダイノルフィンやニューロキニンBの役割が前年度までの研究で推測されていたが、本年度に組織学的手法を用いてその仮説を証明することができた(J.NeuroscienceやJ.Neuroendocrinologyに公表)。一方、情動系のフェロモンに関しては、齧歯類において警報フェロモンとは逆の効果を持つ安寧フェロモンの存在が示唆されているが、今回、安寧フェロモンが主嗅覚系で受容されたのち嗅覚前野を経由して扁桃体に伝達される神経回路と、効果発揮に必要なタイムウィンドウが明らかとなった。これらの発見によりフェロモンが情動中枢に作用して恐怖反応を制御するメカニズムを解明する上で重要な手がかりが得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Twelve hours is sufficient for social buffering of conditioned hyperthermia. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kodama Y., Kiyokawa Y., Takeuchi Y., Mori Y.
  • 雑誌名: Physiology & Behavior 巻: 102 ページ: 188-192
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of brief exposure of male pheromone on multiple-unit activity at close proximity to kisspeptin neurons in the goat arcuate nucleus. (2011)
  • 著者名/発表者名: Murata K., Wakabayashi Y., Sakamoto K., Tanaka T., TakeuchiY__ Mori Y__ nkamura.H.
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 57 ページ: 197-202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Male effect pheromone tickles the gonadotrophin-releasing hormone pulse generator. (2010)
  • 著者名/発表者名: Okamura H., Murata K., Sakamoto K., Wakabayashi Y., Ohkura S., Takeuchi Y_.Mori Y_
  • 雑誌名: Journal of Neuroendocrinology 巻: 22 ページ: 825-832
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neurokinin B and dynorphin A in kisspeptin neurons of the arcuate nucleus participate in generation of periodic oscillation of neural activity driving pulsatile gonadotropin-releasing hormone secretion in the gnat (2010)
  • 著者名/発表者名: Wakabayashi Y., Nakada T., Murata K., Ohkura S., Mogi K., Navarro V.M., CliftonD.K., Mori Y., Tsukamura H., Maeda K.L
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 30 ページ: 3124-3132
  • 査読あり
• [学会発表] 警報フェロモンによる性行動の抑制とCRF受容体拮抗薬投与の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林辰也, 清川泰志, 武内ゆかり, 森裕司
  • 学会等名: 第150回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 帯広畜産大学(北海道)
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] 社会的ストレス緩衝作用に関する研究:前嗅核の役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 清川泰志, 武内ゆかり, 西原真杉, 森裕司
  • 学会等名: 第150回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 帯広畜産大学(北海道)
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] 雄効果フェロモンの中枢における作用機構の検討:非繁殖期ヒツジへのNeurokinin B投与が弓状核キスペプチンニューロンにおよぼす影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂本光平, 若林嘉浩, 村田健, 大蔵聡, 武内ゆかり, 森裕司, 岡村裕昭
  • 学会等名: 第103回日本繁殖生物学会大会
  • 発表場所: 北里大学獣医学部(青森 県)
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] Anterior olfactory nucleus plays an important role in the social buffering of conditioned fear responses in male rats. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kiyokawa Y., Takeuchi Y., Nishihara M., Mori Y.
  • 学会等名: The 33rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター(兵庫県)
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] Alarm pheromone suppresses male but female sexual behavior in rats. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi T., Kiyokawa Y., Takeuchi Y., Nishihara M., Mori Y.
  • 学会等名: The 33rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター(兵庫県)
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] Physical interactions are not required for the housing-type social buffering in male rats. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kodama Y., Kiyokawa Y., TakeuchiY., Mori Y.
  • 学会等名: The 33rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター(兵庫県)
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] 雄効果フェロモンの中枢作用機序に関する研究(1):非繁殖期ヒツジ血中LH濃度に対するNeurokinin B投与の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂本光平, 若林嘉浩, 村田健, 大蔵聡, 武内ゆかり, 森裕司, 前多敬一郎, 岡村裕昭
  • 学会等名: 第149回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 日本獣医生命科学大学 (東京都)
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] Male effect pheromone tickles GnRH pulse generator. (2010)
  • 著者名/発表者名: Mori Y., Takeuchi Y., Okamura H.
  • 学会等名: The 7th International Congress of Neuroendocrinology
  • 発表場所: France, Rouen
  • 年月日: 2010-07-14
• [学会発表] Analysis of the male pheromone action on kisspept in neurons in the arcuate nucleus in goat (2010)
  • 著者名/発表者名: Murata K., Wakabayashi Y., Sakamoto K., Honma T., Tanaka T., Takaurhi Y__ Mori Y_.Okamura H.
  • 学会等名: The 7th International Congress of Neuroendocrinology
  • 発表場所: France, Rouen
  • 年月日: 2010-07-14
• [学会発表] A possible role of neurokinin B in the stimulatory action of the male pheromone on the GnRH pulse generator. (2010)
  • 著者名/発表者名: Wakabayashi Y., Sakamoto K., Murata K., Honma T., Ohkura S., Takauchi Y_.Mori Y..Okamura H.
  • 学会等名: The 7th International Congress of Neuroendocrinology
  • 発表場所: France, Rouen
  • 年月日: 2010-07-14
• [学会発表] Anterior olfactory nucleus plays an important role in social buffering of conditioned fear responses. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kiyokawa Y., Takeuchi Y., Nishihara M., Mori Y.
  • 学会等名: The 19th Annual Meeting of the International Behavioral Neuroscience
  • 発表場所: Italy, Sardinia
  • 年月日: 2010-06-09
• [学会発表] 哺乳類プライマーフェロモン分子の単離精製に関する共同研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 武内ゆかり, 森裕司, 渡邉秀典
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010年度大会
  • 発表場所: 東京大学(東京都)
  • 年月日: 2010-03-30
• [備考]
  • URL: http://www.vm.a.u-tokyo.ac.jp/koudou/j-research1.htm