繁殖中枢を不可逆に抑制するエストロゲンによる発達脳プログラミング機構の解明

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K19186
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 束村 博子 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (00212051)
• 研究分担者: 上野山 賀久 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (70324382) ; 井上 直子 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (90377789)
• 研究期間 (年度): 2021-07-09 – 2023-03-31
• キーワード: キスペプチン / Kiss1 / エストロゲン / テストステロン / 発達脳

研究実績の概要

発達期の脳へのエストロゲン感作により、キスペプチンニューロンにおけるキスペプチン遺伝子（Kiss1）発現が特異的かつ不可逆に消失するメカニズムを解明するために、下記の研究を実施した。
（１）キスペプチンニューロンを常時可視化できる遺伝子改変ラットの作出：キスペプチンニューロンをKiss1発現の有無に関わらず蛍光蛋白により常時可視化できる遺伝子改変ラットの作製に成功した。さらに、発達期の様々なフェーズにおいて（生後１日目から成体まで）の脳における蛍光発現細胞を組織学的に検索し、その発現細胞数と発現の時期に雌雄差があることを明らかにした。この成果を、現在論文を投稿中である。
（２）キスペプチンニューロン常時可視化ラットを用いた発達脳でステロイド処理の効果の検証：生後にテストステロンを投与した雌ラットにおいて排卵中枢における可視化キスペプチンニューロンが雄型に変化し黄体形成ホルモン（LH）サージが消失することを確かめた。この結果により、発達期の雄ラットではテストステロンが排卵中枢のキスペプチンニューロンを著しく減少させ排卵中枢の機能が消失することが明らかになった。
（３）キスペプチンニューロンに発現する遺伝子リストの作成：上記キスペプチンニューロン常時可視化ラットを用いて、キスペプチンニューロンを単離し、そのRNA-seq解析を実施し、排卵中枢および卵胞発育中枢に分布するキスペプチンニューロンに発現する遺伝子リストを得た。

研究成果

• [雑誌論文] The impact of inflammatory stress on hypothalamic kisspeptin neurons: Mechanisms underlying inflammation-associated infertility in humans and domestic animals (2023)
  • 著者名/発表者名: Magata Fumie, Tsukamura Hiroko, Matsuda Fuko
  • 雑誌名: PEPTIDES 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.peptides.2023.170958
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hindbrain Adenosine 5-Triphosphate (ATP)-Purinergic Signaling Triggers LH Surge and Ovulation via Activation of AVPV Kisspeptin Neurons in Rats. (2023)
  • 著者名/発表者名: Inoue N, Hazim S, Tsuchida H, Dohi Y, Ishigaki R, Takahashi A, Otsuka Y, Yamada K, Uenoyama Y, Tsukamura H.
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: 43(12) ページ: 2140-2152
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1496-22.2023
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Enkephalin-δ Opioid Receptor Signaling Mediates Glucoprivic Suppression of LH Pulse and Gluconeogenesis in Female Rats. (2023)
  • 著者名/発表者名: Tsuchida H, Nonogaki M, Takizawa M, Inoue N, Uenoyama Y, Tsukamura H.
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 164(3) ページ: -
  • DOI: 10.1210/endocr/bqac216.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intronic Enhancer Is Essential for Nr5a1 Expression in the Pituitary Gonadotrope and for Postnatal Development of Male Reproductive Organs in a Mouse Model. (2022)
  • 著者名/発表者名: Shima Y, Miyabayashi K, Mori T, Ono K, Kajimoto M, Cho HL, Tsuchida H, Uenoyama Y, Tsukamura H, Suzuki K, Choi MH, Toida K.
  • 雑誌名: J Mol Sci. 巻: 24(1) ページ: 192
  • DOI: 10.3390/ijms24010192
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Dynorphin-kappa-opioid receptor signaling, but not micro-opioid receptor signaling, partly mediates the suppression of luteinizing hormone release during late lactation in rats. (2022)
  • 著者名/発表者名: Tsuchida H, Nonogaki M, Inoue N, Uenoyama Y, Tsukamura H.
  • 雑誌名: Neurosci Lett. 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2022.136920.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intrauterine LPS inhibited arcuate Kiss1 expression, LH pulses, and ovarian function in rats. (2022)
  • 著者名/発表者名: Magata F, Toda L, Sato M, Sakono T, Chambers JK, Uchida K, Tsukamura H, Matsuda F.
  • 雑誌名: Reproduction 巻: 164(5) ページ: 207-219
  • DOI: 10.1530/REP-22-0047.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Establishment of embryo transfer in the musk shrew (Suncus murinus). (2022)
  • 著者名/発表者名: Inoue N, Hotta A, Goto T, Hirabayashi M, Uenoyama Y, Tsukamura H.
  • 雑誌名: J Reprod Dev. 巻: 68(5) ページ: 340-344
  • DOI: 10.1262/jrd.2022-003.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Opioidergic pathways and kisspeptin in the regulation of female reproduction in mammals. (2022)
  • 著者名/発表者名: Uenoyama Y, Tsuchida H, Nagae M, Inoue N, Tsukamura H.
  • 雑誌名: Front Neurosci. 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.3389/fnins.2022.958377.
  • 査読あり
• [雑誌論文] DOHaD theory、胎児プログラミングを基軸とする環境内分泌学研究 発達期環境ストレスによる生殖機能不全をもたらす神経内分泌メカニズム (2022)
  • 著者名/発表者名: 美辺 詩織, 岩田 衣世, 渡辺 雄貴, 石井 寛高, 井上 直子, 上野山 賀久, 束村 博子, 小澤 一史
  • 雑誌名: 日本内分泌学会雑誌 巻: 98(3) ページ: 691
  • 査読あり
• [雑誌論文] Central somatostatin-somatostatin receptor 2 signaling mediates lactational suppression of luteinizing hormone release via the inhibition of glutamatergic interneurons during late lactation in rats (2022)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto Arisa, Tsuchida Hitomi, Nagae Mayuko, Inoue Naoko, Uenoyama Yoshihisa, Tsukamura Hiroko
  • 雑誌名: J Reprod Dev. 巻: 68(3) ページ: 190-197
  • DOI: 10.1262/jrd.2022-009
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 泌乳後期ラットにおけるKNDyニューロン抑制を担うエストロゲン受容体・共役コリプレッサーの発現解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 滝沢麻里奈、井上直子、上野山賀久、束村博子
  • 学会等名: 第27回日本生殖内分泌学会
• [学会発表] GPR75ノックアウトラットは高脂肪食による過食・肥満・糖代謝異常を示さない (2022)
  • 著者名/発表者名: 大塚裕記、平林真澄、井上直子、束村博子、上野山賀久
  • 学会等名: 第1 7回 GPCR 研究会
• [学会発表] 新規遺伝子改変動物Kiss１-Creラットを用いた生殖中枢キスペプチンニューロン分布の性差および発達による変化の組織学的解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 山田晃熙，眞野哲也，長江麻佑子，井上直子，上野山賀久，平林真澄, 束村博子
  • 学会等名: 第48回日本神経内分泌学会学術集会
• [学会発表] ATP-P2X2 receptor signaling is essential for the generation of GnRH/LH surgevia activation of kisspeptin neurons in the anteroventral periventricular nucleus (2022)
  • 著者名/発表者名: Hazim Safiullah, Ryoya Yabushita, Mayuko Nagae, Masumi Hirabayashi, Yoshihisa Uenoyama, Hiroko Tsukamura, Naoko Inoue
  • 学会等名: 第48回日本神経内分泌学会学術集会
• [学会発表] κ-オピオイド受容体発現細胞特異的およびKiss1発現細胞特異的Kiss1ノックアウトラットの生殖機能解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 長江麻佑子、榎本悠希、米谷麻里、山田晃熙、土田仁美、平林真澄、井上直子、上野山賀久、束村博子
  • 学会等名: 第46回日本比較内分泌学会大会及びシンポジウム 東京大会
• [学会発表] キスペプチンニューロン常時可視化ラットを用いた雌雄ラット脳の組織学的解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 眞野哲也、山田晃煕、長江麻佑子、井上直子、上野山賀久、平林真澄、束村博子
  • 学会等名: 第46回日本比較内分泌学会大会及びシンポジウム 東京大会
• [学会発表] κ-オピオイド受容体発現細胞特異的Kiss1ノックアウト雌ラットの生殖機能解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 長江 麻佑子，榎本 悠希，米谷 麻里，平林 真澄，井上 直子，上野山 賀久，束村 博子
  • 学会等名: 第115回 日本繁殖生物学会大会
• [学会発表] 泌乳ラットのLH分泌抑制および摂食亢進を担うオピオイドシグナリングの役割 (2022)
  • 著者名/発表者名: 野々垣 弥玖，土田 仁美，井上 直子，束村 博子，上野山 賀久
  • 学会等名: 第115回 日本繁殖生物学会大会
• [学会発表] 性成熟を制御するエストロジェン作用機序の解明を目指したKNDyニューロンにおけるERαコリプレッサーNcor2発現解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 松永菜央、井上直子、束村博子、上野山賀久
  • 学会等名: 第115回 日本繁殖生物学会大会
• [学会発表] 室傍核エンケファリンニューロンがグルコース利用阻害によるLH分泌抑制/糖新生を仲介する (2022)
  • 著者名/発表者名: 土田仁美、井上直子、上野山賀久、束村博子
  • 学会等名: 第115回 日本繁殖生物学会大会
• [学会発表] エストロジェンが雌ラット視床下部ダイノルフィンニューロンの活性化に及ぼす影響 (2022)
  • 著者名/発表者名: 藪下 怜也，Safiullah HAZIM，束村 博子，上野山 賀久，井上 直子
  • 学会等名: 第115回 日本繁殖生物学会大会
• [学会発表] キスペプチンニューロンを蛍光により常時可視化したラットを用いた雌雄脳内の蛍光標識細胞分布の経時的解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 山田晃熙、長江麻佑子、眞野哲也、井上直子、上野山賀久、平林真澄、束村博子
  • 学会等名: 第115回 日本繁殖生物学会大会
• [学会発表] 泌乳ラットにおけるエストロゲン依存性のKiss1発現抑制におけるエストロゲン受容体共役コリプレッサーの機能解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 滝沢麻里奈、井上直子、上野山賀久、束村博子
  • 学会等名: 第115回 日本繁殖生物学会大会
• [学会発表] GPR75シグナリングは摂食を促進的に制御し高脂肪食による過食・肥満・高血糖・インスリン抵抗性を仲介する (2022)
  • 著者名/発表者名: 大塚裕記、平林真澄、井上直子、束村博子、上野山賀久
  • 学会等名: 日本畜産学会第130回大会
• [学会発表] KNDy neurons maintain gonadotropin pulses and folliculogenesis as the GnRH pulse generator (2022)
  • 著者名/発表者名: Mayuko Nagae, Yoshihisa Uenoyama, Hitomi Tsuchida, Masumi Hirabayashi, Naoko Inoue, Hiroko Tsukamura
  • 学会等名: The international congress of neuroendocrinology (ICN 2022)
  • 国際学会
• [学会発表] Histological analysis of visualized Kiss1 neurons using newly generated Kiss1-Cre rats (2022)
  • 著者名/発表者名: Koki Yamada, Mayuko Nagae, Tetsuya Mano, Naoko Inoue, Yoshihisa Uenoyama, Masumi Hirabayashi, Hiroko Tsukamura
  • 学会等名: The international congress of neuroendocrinology (ICN 2022)
  • 国際学会
• [学会発表] Involvement of central dynorphin and β-endorphin signaling in glucoprivic LH pulse suppression and gluconeogenesis/feeding (2022)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Tsuchida, Naoko Inoue, Yoshihisa Uenoyama, Hiroko Tsukamura
  • 学会等名: The international congress of neuroendocrinology (ICN 2022)
  • 国際学会
• [学会発表] Involvement of central dynorphin and β-endorphin signaling in glucoprivic LH pulse suppression and gluconeogenesis/feeding (2022)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Tsuchida, Naoko Inoue, Yoshihisa Uenoyama, Hiroko Tsukamura
  • 学会等名: Kisspeptin 2022
  • 国際学会
• [学会発表] Histological analysis of visualized Kiss1 neurons using newly generated Kiss1-Cre rats (2022)
  • 著者名/発表者名: Koki Yamada, Mayuko Nagae, Tetsuya Mano, Naoko Inoue, Yoshihisa Uenoyama, Masumi Hirabayashi, Hiroko Tsukamura
  • 学会等名: Kisspeptin 2022
  • 国際学会
• [学会発表] KNDy neurons maintain gonadotropin pulses and folliculogenesis as the GnRH pulse generator (2022)
  • 著者名/発表者名: Mayuko Nagae, Yoshihisa Uenoyama, Hitomi Tsuchida, Masumi Hirabayashi, Naoko Inoue, Hiroko Tsukamura
  • 学会等名: Kisspeptin 2022
  • 国際学会
• [学会発表] KNDy neurones and GnRH/LH pulse generation. (2022)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Tsukamura, Yoshihisa UENOYAMA.
  • 学会等名: ICN2022
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] KNDy neurons: the gonadotropin-releasing hormone (GnRH) pulse generator in mammals (2022)
  • 著者名/発表者名: Uenoyama Y, Inoue N, Tsukamura H.
  • 学会等名: 19thAAAP
  • 国際学会 / 招待講演