脂肪組織由来ホルモンによる自律神経作用における脳内メカニズムの解明

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21689008
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 谷田 守 立命館大学, 生命科学部, 助教 (70512309)
• キーワード: レプチン / 交感神経活動 / 副交感神経活動 / 視床下部 / in vivoノックダウン

研究概要

本研究課題は、脂肪組織由来の摂食調節作用物質による自律神経調節メカニズムについて、脳内分子と作用経路の解明に着目し、抗メタボリックシンドローム作用を持つ新規治療戦略への貢献を目指すものである。本年度、摂食調節性の神経ペプチドであるPACAPとNesfatin-1の自律神経作用があるか否かについて麻酔下ラットを用いて検討した。PACAPとNesfatin-1の脳室内投与はいずれも、交感神経(腎臓枝、副腎枝、肝臓枝、褐色脂肪枝)を促進させ、熱産生と血圧を増大させる一方で、副交感神経(胃枝、肝臓枝)を抑制させた。さらに、この自律神経作用を解析する目的で、脳・視床下部のメラノコルチンシステムの関与があるか否かについて検討した結果、メラノコルチン受容体阻害剤を用いて自律神経計測すると、阻害剤投与ラットではPACAPとNesfatin-1による交感神経作用が現弱されることがわかった。これらの結果からPACAPとNesfatin-1による自律神経作用には視床下部のメラノコルチン系が関与し、摂食、血圧、血糖などのホメオスタシスに関与することが示された。
また、レプチンによる自律神経作用における視床下部内AMPキナーゼの役割を検討した。具体的には、AMPキナーゼのsiRNA脳室内投与によるAMPキナーゼα2ノックダウンラットを用いて交感神経活動を計測している。さらにその下流に存在するTSC(tuberous sclerosis)とCPT1(carnitine palmitoyl transferase-1)の各ノックダウンラットを作製して、自律神経活動の測定を行う予定である。また現在、無線計測装置を使用して覚醒下ラットの交感神経活動を数日間計測してレプチンやアディポネクチンの脳内投与効果を検討しているが、電極及び血圧カテーテルなどの諸計測条件の検討が必要で、今後更なる検討が必要になる。

研究成果

• [雑誌論文] Brain insulin resistance accelerates Ass fibrillogenesis by inducing GM1 ganglioside clustering in the presynaptic membranes (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto N, Matsubara T, Sobue K, Tanida M, Kasahara R, Naruse K, Taniura H, Sato T, Suzuki K
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 巻: (in press)(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of L : -carnosine in the control of blood glucose, blood pressure, thermogenesis, and lipolysis by autonomic nerves in rats : involvement of the circadian clock and histamine (2012)
  • 著者名/発表者名: Nagai K, Tanida M, Niijima A, Tsuruoka N, Kiso Y, Horii Y, Shen J, Okumura N
  • 雑誌名: Amino Acids 巻: (in press)(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nesfatin-1 stimulates renal sympathetic nerve activity in rats (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanida M, Mori M
  • 雑誌名: Neuroreport 巻: 22 ページ: 309-312
  • 査読あり
• [雑誌論文] The melanocortin system is involved in regulating autonomic nerve activity through central pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanida M, Shintani N, Hashimoto H
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 70 ページ: 55-61
  • 査読あり
• [雑誌論文] PACAP is Implicated in the Stress Axes (2011)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto H, Shintani N, Tanida M, Hayata A, Hashimoto R, Baba A
  • 雑誌名: Current Pharmaceutical Design 巻: 17/10 ページ: 985-989
  • 査読あり
• [雑誌論文] PACAP centrally mediates emotional stress-induced corticosterone responses in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsukiyama N, Saida Y, Kakuda M, Shintani N, Hayata A, Morita Y, Tanida M, Tajiri Y, Hazama K, Ogata K, Hashimoto H, Baba A
  • 雑誌名: Stress 巻: 4 ページ: 368-75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Central AMP-activated protein kinase affects sympathetic nerve activity in rats. 503,, (2011) (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanida M, Yamamoto N
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 巻: 503 ページ: 167-170
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrophysiological analysis of the mechanism of autonomic action by Lactobacilli (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanida M., Nagai K.
  • 雑誌名: Bioscience and Microflora 巻: 30 ページ: 99-109
  • 査読あり
• [学会発表] PACAPノックアウトマウスの摂食及び交感神経活動へのレプチン投与効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷田守、早田敦子、新谷紀人、橋本均
  • 学会等名: 第89回日本生理学会
  • 発表場所: 長野県松本文化会館(長野県)
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] Nesfatin-1による交感神経活動調節の脳内分子メカニズム解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷田守、森昌朋
  • 学会等名: 第32回日本肥満学会
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場(兵庫県)
  • 年月日: 20110900
• [図書] Evidence-based Anticancer Materia Medica (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Shen, J-F.Yao, M.Tanida, Y.Horii, K.Nagai
  • 総ページ数: 303-318
  • 出版者: Springer, Science+Business