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2012 年度 実績報告書

オキシトシン・オキシトシン受容体系が担う新たな生理機能の探求

研究課題

研究課題/領域番号 23380055
研究機関東北大学

研究代表者

西森 克彦  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (10164609)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワードオキシトシン / 社会行動 / 母性行動 / 扁桃体内側核 / 外側中隔 / 体温制御
研究概要

計画1に記載の、ePet1-Cre TGマウス導入と、flox型OXTR KOマウスとの掛け合わせは順調に行われ、これにより5-HTニューロンでのみOXTR遺伝子欠損し、OXTに対する反応性を失ったマウスが作製された。その社会的記憶行動に関して解析を行ったが、同観察実験は、縫線核5-HTニューロンに発現するOXTRは社会行動に関与する可能性の薄いことを示した。一方、縫線核5-HTニューロンに発現するOXTRが果たす母性行動に於ける役割は引き続き解析する。さらに、オキシトシン受容体に依る体温制御、不安軽減作用について、縫線核5-HTニューロンに発現するOXTRの役割についての解析を薦める。
数ある可能性の一つとして、研究費申請時には詳細を記述しなかったが、”扁桃体内側核に発現するOXTRがマウスの社会行動(社会的記憶)において果たす役割”については、解析が著しく進み、本領域に発現するOXTRが社会的記憶に極めて重要な役割を果たすことを見出した。
更に、脳内各所に於いて発現するOXTRの役割の解析、これを発現するニューロンが形成するOXTR発現性のニューロンとその回路解析等に極めて強力な威力を発揮する、OXTR-IRES-Cre Knockinマウスと、ベクターのAAV-Oxtr-IRES-Venus、Cre依存的逆位活性型アデノ随伴ヴィルスベクター等の開発に成功した。
計画2の、舌味蕾I型グリア様細胞で発現するOXTRの生理的機能解明について、舌味蕾特異的Oxtr KOマウスがOXT添加餌、非添加餌に対し示す社会行動の差異について、明確な差異は見いだせていないものの、引き続き検討する価値がある。OXTR発現性味蕾細胞の電気生理学的解析は、OXTRの非味蕾細胞での弱いOXTR発現を考慮して味蕾細胞を選択できるための、改善策を検討している。

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

導入したePet1-Creマウスとflox型OXTR KOマウス(Oxtr(fx/fx)マウス)を交配し、5-HTニューロン特異的Oxtr KOマウスを作製した。その社会記憶行動を測定したが大きな障害は見られず、Oxt→5-HT回路はマウスの社会記憶に重要な役割を果たしていない可能性が示唆された。同マウスの母性行動異常の有無については解析を続行している。
初期研究計画にはなかったが、新たにAAV-Oxtr-IRES-Venusベクターを開発、Oxtr KOマウスの社会行動関連の代表的領域の扁桃体内側核に注入、同領域特異的Oxtr欠損を誘導したところ、有意な社会記憶の回復が観察された。Oxtr-Venusマウスを用い、この領域のOXTR発現性ニューロン種を特定したとろ、多くのGABAergic ニューロンでのOXTR発現が確認できた。Oxtr(fx/fx)マウスの扁桃体内側核にAAV-Creベクターを感染させたところ、有意な社会記憶の低下が観察され、扁桃体内側核に発現するOXTRは、社会記憶に決定的な働きを担うことを見出した(投稿準備中)。更にCreの発現に依存して、ベクター内の導入遺伝子の向きが逆転することで、リークのない、発現のOFF→ONが可能な、逆位活性化型AAVベクターの開発に成功した。
舌味蕾特異的Oxtr KOマウスがOXT添加餌、非添加餌に対し示す社会行動の差異についてOXTRのKOマウスとWTマウスに、Oxt(-/-)の仔マウスと野生型仔マウスをそれぞれ与えた場合の母性行動について、明確な差異は見いだせていないが、今後実験数を増やして検討する価値がある。共同研究として行っているOXTR発現性味蕾細胞の電気生理学的解析は、味蕾内味細胞の外周に沿ってOXTRが弱く発現しており、味細胞からの応答記録が難しい等の点から、改善策を検討している。

今後の研究の推進方策

ePet1-Creマウスが導入され、flox型OXTR KOマウス(Oxtr(fx/fx)マウス)と交配し、縫線核のセロトニンニューロン特異的Oxtr欠損マウスを作製した。このマウスの社会記憶行動を測定したが、野生型と比べ大きな障害は見られず、マウスの社会記憶に於いては、Oxt→セロトニン回路は重要な役割は果たしていない可能性が示唆された。一方、縫線核のセロトニンニューロン特異的Oxtr欠損マウスにおける母性行動については、現在解析中である。
一方、初期研究計画にはなかったが、新たにAAV-Oxtr-IRES-Venusベクターを開発、Oxtr KOマウスの社会行動関連の代表的領域として、扁桃体内側核に注入し、扁桃体内側核特異的Oxtr欠損を誘導したところ、有意な社会記憶の上昇が観察された。Oxtr-Venusマウスを用い、この領域のOXTR発現性ニューロン種を特定したとろ、多くのGABAergic ニューロンでのOXTR発現が確認できた。更にOxtr(fx/fx)マウスの扁桃体内側核にAAV-Creベクターを感染させたところ、有意な社会記憶の低下が観察され、扁桃体内側核に発現するOXTRは、社会記憶に決定的な働きを担うことを見出した(投稿準備中)。
舌味蕾特異的Oxtr KOマウスがOXT添加餌と非添加餌に対し示す社会行動については、OXTRのKOマウスとWTマウスに、Oxt(-/-)ペアから得たOXTを持たない仔マウス(Oxt-/-)と野生型の仔マウスを与えた場合の母性行動について、明確な差異は未だ見いだせていない。共同研究として行っているOXTR発現性の味蕾細胞の電気生理学的解析は、味蕾内の味細胞の外周にそってOXTRが弱く発現している傾向があり、味細胞からの応答記録が難しい、標的になりにくい、等の点より、その改善策を検討している。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Functional, anatomical, and neurochemical differentiation of medial preoptic area subregions in relation to maternal behavior in the mouse.2013

    • 著者名/発表者名
      Tsuneoka,Y., Maruyama,T., Yoshida,S, Nishimori,K., Kato,T, Numan,M., Kuroda O.,K.
    • 雑誌名

      J Comp Neurol

      巻: 521 ページ: 1633-1663

    • DOI

      10.1002/cne.23251

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ”Mice heterozygous for the oxytocin receptor gene (Oxtr(+/-) ) show impaired social behaviour but not increased aggression or cognitive inflexibility: evidence of a selective haploinsufficiency gene effect.2013

    • 著者名/発表者名
      Sala,M., Braida,D., Donzelli,A., Martucci,R., Busnelli,M., Bulgheroni,E., Rubino,T., Parolaro,D., Nishimori,K. and Chini,B.
    • 雑誌名

      Journal of Neuroendocrinology

      巻: 25 ページ: 107-118

    • DOI

      10.1111/j.1365-2826.2012.02385.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of protein transduction with intact myogenic transcription factors tagged with HIV-1 Tat-PTD (T-PTD) on myogenic differentiation of mouse primary cells.2012

    • 著者名/発表者名
      Hidema, S., Tonomura,Y., Date,S. and Nishimori,K.
    • 雑誌名

      J Biosci Bioeng

      巻: 113 ページ: 5-11

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2011.08.025

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impairment of pachytene spermatogenesis in dmrt7 deficient mice, possibly causing meiotic arrest.2012

    • 著者名/発表者名
      Date,S., Nozawa,O., Inoue,H., Hidema,S. and Nishimori,K.
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem

      巻: 76 ページ: 1621-1626

    • DOI

      10.1271/bbb.120024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immunological characteristics and response to lipopolysaccharide of mouse lines selectively bred with natural and acquired immunities2012

    • 著者名/発表者名
      Narahara,H., Sakai,E., Katayama,M., Ohtomo,Y., Yamamoto,K., Takemoto,M., Aso,H., Ohwada,S., Mohri,Y., Nishimori,K., Isogai,E., Yamaguchi,T., Fukuda,T.
    • 雑誌名

      Anim Sci J

      巻: 83 ページ: 367-374

    • DOI

      10.1111/j.1740-0929.2011.00980.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] LGR4 is required for the cell survival of the peripheral mesenchyme at the embryonic stages of nephrogenesis2012

    • 著者名/発表者名
      Mohri,Y., Oyama,K., Sone,M., Akamatsu,A., and Nishimori,K.
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem

      巻: 76 ページ: 888-891

    • DOI

      10.1111/j.1740-0929.2011.00980.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of Venus reporter knock-in mice revealed MAGI-2 expression patterns in adult mice2012

    • 著者名/発表者名
      Ihara,K., Nishimura,T., Fukuda,T., Ookura,T. and Nishimori,K.
    • 雑誌名

      Gene Expr Patterns

      巻: 12 ページ: 95-101

    • DOI

      10.1016/j.gep.2012.01.006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bone marrow oxytocin mediates the anabolic action of estrogen on the skeleton.2012

    • 著者名/発表者名
      Colaianni G, Sun L, Benedetto A Di, Tamma R, Zhu LL, Cao J, Grano M, Yuen T, Colucci S, Cuscito C, Mancini M, Li J, Nishimori K, Bab I, Lee HJ, Iqbal J, Young WS, Rosen C, Zallone A, and Zaidi M
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 287 ページ: 29159-29167

    • DOI

      10.1074/jbc.M112.365049

    • 査読あり
  • [学会発表] 扁桃体内側核に発現するオキシトシン受容体は社会的記憶を支えている2013

    • 著者名/発表者名
      宮崎 慎至
    • 学会等名
      第90回日本生理学会
    • 発表場所
      東京都江戸川
    • 年月日
      20130327-20130329
  • [学会発表] オキシトシン受容体による母性行動の調節機構2013

    • 著者名/発表者名
      大塚 彩乃
    • 学会等名
      第90回日本生理学会
    • 発表場所
      東京江戸川
    • 年月日
      20130327-20130329
  • [学会発表] Cre依存性Tert transgenic マウスのin vitro機能解析2013

    • 著者名/発表者名
      日出間志寿
    • 学会等名
      2013年度農芸化学会大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      20130325-20130327
  • [学会発表] The function of LGR4 in mammary gland development and differentiation2013

    • 著者名/発表者名
      大山一徳
    • 学会等名
      2013年度農芸化学会大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      20130325-20130327
  • [学会発表] Lgr4ノックアウトマウスにおける雌生殖器の雄化2013

    • 著者名/発表者名
      小泉 雅江
    • 学会等名
      2013年度農芸化学会大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      20130325-20130327
  • [学会発表] Lgr4 is a key regulator of uterine decidual response in mice.2012

    • 著者名/発表者名
      曽根 瑞季
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20121210-20121214
  • [学会発表] LGR4 is required for the development of mammary gland in mice2012

    • 著者名/発表者名
      大山一徳
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      20121210-20121214
  • [学会発表] 母と子をつなぐホルモン、オキシトシン:マウスをモデルとした行動神経科学的研究2012

    • 著者名/発表者名
      西森克彦
    • 学会等名
      第9回日本周産期メンタルヘルス研究会学術集会
    • 発表場所
      東京千代田区
    • 年月日
      20121110-20121111
    • 招待講演
  • [学会発表] Necdin-deficient mice, one of PWS model animal, showed abnormality in thermoregulation and social memory, via impairment of OXT/OXTR system.2012

    • 著者名/発表者名
      Maki Sasaki
    • 学会等名
      Neuroscience2012 北米神経科学会
    • 発表場所
      ニューオーリンズ,USA
    • 年月日
      20121013-20121018
  • [学会発表] Generating of a new AAV vector system to express a cDNA in a cell-type specific manner, using mutant LoxP elements.2012

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Sato
    • 学会等名
      Neuroscience2012 北米神経科学会
    • 発表場所
      ニューオーリンズ,USA
    • 年月日
      20121013-20121018
  • [学会発表] 不可逆反転型Cre・LoxP システムを用いた細胞種特異的遺伝子活性化系の開発2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤佳亮
    • 学会等名
      第35回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      20120918-20120921
  • [学会発表] 脳内社会行動関連領域に於けるオキシトシン受容体の機能に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      浅山瑛美
    • 学会等名
      第35回日本神経科学
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      20120918-20120921
  • [学会発表] Necdinノックアウトマウスは体温調節能と社会識別能に異常を呈する2012

    • 著者名/発表者名
      佐々木真紀
    • 学会等名
      第35回日本神経科学
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      20120918-20120921
  • [学会発表] LGR4 is required for the development of mammary gland in mice2012

    • 著者名/発表者名
      大山一徳
    • 学会等名
      第45回日本発生生物学会大会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      20120528-20120531
  • [学会発表] LGR4 plays an important role in female reproductive tract development.2012

    • 著者名/発表者名
      Koizumi, M
    • 学会等名
      第45回日本発生生物学会大会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      20120528-20120531
  • [学会発表] 成獣齢マウスの腎臓におけるLgr4の機能解析

    • 著者名/発表者名
      霜田貴宏
    • 学会等名
      日本生化学会東北支部第78回例会・シンポジウム
    • 発表場所
      山形市
  • [学会発表] Lgr4欠損マウスにおける雌生殖器の雄化

    • 著者名/発表者名
      小泉雅江
    • 学会等名
      日本生化学会東北支部第78回例会・シンポジウム
    • 発表場所
      山形市
  • [備考] 分子生物学分野

    • URL

      http://www.biochem.tohoku.ac.jp/bunsi/index-j.html

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公開日: 2015-05-28  

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