• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2011 年度 実績報告書

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

研究課題

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, 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, 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

雄効果フェロモンの産生母地である雄ヤギ頭部皮膚から放出される揮発性低分子化合物を、Tenaxカラム粉末を収納した特製のキャップを新規に作製することで効率よく回収できた。脱着した揮発成分をガスクロマトグラフィーを用いて分画し活性画分を絞り込んだ。この活性画分を構成する18成分を同定し、入手できないものはすべて合成した上で画分中の量や蒸気圧といった特性に準じて再構成し、合成フェロモンカクテルとして以後の実験に用いた。個々の成分について詳細に検討したところ、陽性反応率および所要時間のいずれの指標においても、 4-ethyl****<註>のみが単独で、ポジティブコントロールである雄の被毛あるいは18成分カクテルとほぼ同等のフェロモン活性を示すことが明らかとなり、フェロモン候補の最有力物質として同定された。<註:物質名は未発表のため伏せる>
情動系フェロモンに関しては、警報フェロモンが単独個体だけでなく個体間の相互作用に与える影響を調べるため、ラットの性行動に与える影響について検討を行った。警報フェロモンの提示により、雄ラットでは射精に必要なマウント数の増加など性行動の変化が認められた一方で、雌では影響が観察されず、警報フェロモンの性行動に対する影響は雄に特異的な抑制であることが示された。また警報フェロモンの中枢作用に関しては視床下部室傍核を中心とする脳内オピオイド系とCRH系が重要であることが明らかとなり、鋤鼻器と行動的・神経内分泌的反応を司る神経部位とをつなぐ神経回路としては分界条床核や脳幹の巨細胞性傍核などの中枢神経部位が深く関与していることが示された。さらにラット警報フェロモンは自己暴露によっても不安を亢進する効果がみられるなど、今後の研究展開にとって有用な情報が得られた。これらの発見は、情動系フェロモンの作用機序を解明する上で重要な手がかりとなることが期待される。

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

本研究では、二種類のプライマーフェロモン分子 (反芻動物の雄効果フェロモンとげっ歯類の情動系フェロモン)の単離精製・構造決定と合成を端緒として、フェロモンの産生・分泌機構、フェロモンの受容機構、フェロモンによる脳機能の修飾メカニズムについて解析を行い、哺乳類におけるフェロモンを介した化学的情報通信システムの全容解明と応用技術開発の基盤形成を目的に掲げた。
雌の生殖内分泌系を強く刺激して雄効果をもたらす反芻動物の雄効果フェロモンについては、フェロモン効果をもたらす活性画分の絞り込みに成功した。その画分に含まれる18分子を構造決定し合成することで、人工のフェロモンカクテルを再構築し、活性を確認した。また主要な成分である4-ethyl****を同定するなど、雄効果フェロモンの本体と受容機構に関する研究は順調に進展している。
一方、本研究のもうひとつの主要なテーマである情動系フェロモンについては、これまでにラットの警報フェロモンが受容個体の不安レベルを亢進することで行動変容をもたらすだけでなく、社会行動に影響を与えることを明らかにし、また視床下部室傍核を中心とする脳内オピオイド系とCRH系が重要であることや、鋤鼻器と行動的・神経内分泌的反応を司る神経部位とをつなぐ神経回路としては分界条床核や脳幹の巨細胞性傍核などの中枢神経核が深く関与していることが示されるなど、こちらも研究は順調に進展している。

今後の研究の推進方策

反芻動物の雄効果フェロモンについては、これまでにフェロモンリガンド分子として最有力候補物質が同定されたが、活性画分を構成するそれ以外の要素についても、活性の有無あるいは強弱を検討し、雄効果フェロモンの化学的性状を明らかにする。
雄効果フェロモンの受容体については、c-FosとV1Rのdouble in situ hybridizationの系を確立し、神経活性の指標であるc-FosのシグナルとV1Rグループに属するフェロモン受容体遺伝子5種のプローブを混合したものの呈示に対して、シグナルの両方が実際に重なって検出される細胞を、嗅上皮の嗅覚細胞において探索する。
ラットの警報フェロモンについては、収集効率の高いフェロモン捕集装置を開発し、大量のフェロモン物質を含む生物材料を回収し、これをもとに聴覚性驚愕反射を指標として生物検定を行ない、活性画分の絞り込みと警報フェロモン主要成分の同定を目指す。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Pretreatment with CP-154526 blocks the modifying effects of alarm pheromone on components of sexual behavior in male, but not in female, rats.2011

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi T, Kiyokawa Y, Takeuchi Y, Mori Y.
    • 雑誌名

      Chem Senses

      巻: 36 ページ: 623-632

    • DOI

      10.1093/chemse/bjr017

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphological evidence for direct interaction between kisspeptin and gonadotropin-releasing hormone neurons at the median eminence of the male goat: an immunoelectron microscopic study.2011

    • 著者名/発表者名
      Matsuyama S, Ohkura S, Mogi K, Wakabayashi Y, Mori Y, Tsukamura H, Maeda K, Ichikawa M, Okamura H.
    • 雑誌名

      Neuroendocrinology

      巻: 94 ページ: 323-332

    • DOI

      10.1159/000331576

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 哺乳類の脳と匂い.2011

    • 著者名/発表者名
      清川泰志, 武内ゆかり, 森裕司.
    • 雑誌名

      Aroma Research

      巻: 12 ページ: 112-116

  • [学会発表] 社会的ストレス緩衝作用による恐怖反応の抑制.2012

    • 著者名/発表者名
      清川泰志, 武内ゆかり, 森裕司.
    • 学会等名
      第153回日本獣医学会学術集会
    • 発表場所
      大宮ソニックシティ(埼玉県)
    • 年月日
      20120327-20120327
  • [学会発表] 情動系に作用するフェロモン.2012

    • 著者名/発表者名
      清川泰志.
    • 学会等名
      平成23年度日本獣医師会学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      20120203-20120203
    • 招待講演
  • [学会発表] The anterior olfactory nucleus is an important relay point connecting the main olfactory bulb and the amygdala in social buffering.2011

    • 著者名/発表者名
      Kiyokawa Y, Takeuchi Y, Mori Y.
    • 学会等名
      The 34th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      20110914-20110917
  • [学会発表] Neural pathway for alarm-pheormone induced suppression of male sexual behavior.2011

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi T, Kiyokawa Y, Takeuchi Y, Mori Y.
    • 学会等名
      The 34th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society,
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      20110914-20110917
  • [学会発表] 警報フェロモンによる性行動抑制に対するオピオイド受容体拮抗薬投与の影響.2011

    • 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
      Animal 2011
    • 発表場所
      慶應義塾大学(東京都)
    • 年月日
      20110908-20110911
  • [学会発表] ラットにおける社会的ストレス緩衝作用.2011

    • 著者名/発表者名
      清川泰志.
    • 学会等名
      第15回鋤鼻研究会
    • 発表場所
      八王子セミナーハウス(東京都)
    • 年月日
      20110702-20110702
  • [学会発表] 警報フェロモンによる性行動抑制の中枢制御機構.2011

    • 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15回鋤鼻研究会
    • 発表場所
      八王子セミナーハウス(東京都)
    • 年月日
      20110702-20110702
  • [学会発表] Anterior olfactory nucleus suppresses ipsilateral amygdala in social buffering of cinditioned fear responses.2011

    • 著者名/発表者名
      Kiyokawa Y, Takeuchi Y, Mori Y.
    • 学会等名
      The 20th Annual Meeting of the International Behavioral Neuroscience Society
    • 発表場所
      Steamboat springs, Colorado, USA
    • 年月日
      20110524-20110529
  • [学会発表] Alarm pheromone suppresses sexual behavior in male rats.2011

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi T, Kiyokawa Y, Takeuchi Y, Mori Y.
    • 学会等名
      The 20th Annual Meeting of the International Behavioral Neuroscience Society
    • 発表場所
      Steamboat springs, Colorado, USA
    • 年月日
      20110524-20110529
  • [学会発表] 社会的ストレス緩衝作用による恐怖反応の抑制.2011

    • 著者名/発表者名
      清川泰志, 武内ゆかり, 森裕司.
    • 学会等名
      第151回日本獣医学会学術集会
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都)
    • 年月日
      20110401-20110401
  • [学会発表] 警報フェロモンによる性行動の抑制とオピオイド受容体拮抗薬投与の影響.2011

    • 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151回日本獣医学学術集会
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都)
    • 年月日
      20110401-20110401
  • [備考] 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

    • URL

      http://www.vm.a.u-tokyo.ac.jp/koudou/S21/S21Top.htm

  • [備考] 哺乳類におけるケミカルコミュニケーションに関する研究

    • URL

      http://www.vm.a.u-tokyo.ac.jp/koudou/j-pheromone.html

URL: 

公開日: 2014-07-24  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi