研究課題
脳視床下部キスペプチンニューロンから分泌されるキスペプチンは、種を越えて性腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)分泌を促進し、生殖を制御している神経ペプチドであると考えられているが詳細は不明である。本研究は、排卵を人為的にコントロールできる交尾排卵動物のスンクスを用い、1.キスペプチンニューロンへ入力する上位神経機構と2.キスペプチンニューロンを介したGnRH分泌機構を明らかにすることにより排卵制御の神経メカニズムを明らかにすることを目的とした。1. キスペプチンニューロンへ入力する上位神経機構 本年度は交尾刺激がどのように脳に伝えられているかを明らかにする目的で、膣に投射している知覚神経を末梢から中枢まで解析した。膣頸管に逆行性神経標識トレーサーを注入したところ、膣にはT5からS4の知覚性の脊髄神経が投射していることが明らかとなった。次に膣に投射する知覚神経の神経線維が脊髄背角や延髄薄束核で終末するかどうか明らかにするため、脊髄や延髄での標識細胞を調べたがいずれも多数の血管壁が標識されてしまい、目的の神経終末は確認できなかった。2. キスペプチンニューロンを介したGnRH分泌機構 スンクス脳におけるキスペプチンニューロンの分布ならびに神経細胞活性化の指標とされる最初期遺伝子c-Fosを指標とした交尾後のキスペプチンニューロンの活動を組織学的に検討したところ、Kiss1遺伝子の発現は、視索前野および弓状核の２つの脳領域に局在しており、視索前野では卵巣からのエストロジェンによって促進的に、弓状核では抑制的に制御されていた。また、交尾によって視索前野のキスペプチンニューロンが活性化されていることを明らかにした。
2: おおむね順調に進展している
キスペプチンニューロンへ入力する上位神経機構の解析は、神経トレーサーを用いた解析において、脊髄や延髄での標識が確認できず少し難航しているが、神経トレーサーの種類、注入方法などを検討することで解決できると考えられる。 キスペプチンニューロンを介したGnRH分泌機構の解析においては、スンクス脳内におけるキスペプチンニューロンの分布を明らかとし、交尾刺激によって視索前野のニューロンが活性化されることを明らかとした。また我々はこれまでに、キスペプチンをスンクスに単回投与すると排卵が生じ、GnRHアンタゴニストを事前に投与しておくと、キスペプチンによる排卵が抑制されることを明らかとしている。これらと本年度の研究結果をあわせて考察すると、スンクスでは交尾刺激がキスペプチンニューロンを介してGnRH分泌を誘起していることが明らかとなった。以上より本研究は当初の予定通りおおむね順調に研究が進展していると考えられる。
今後は、キスペプチンニューロンへ入力する上位神経機構の解析に関し、神経トレーサーの種類、注入方法や注入量などを再検討し、末梢から中枢への神経経路の解明を目指す。 キスペプチンニューロンを介したGnRH分泌機構の解析においては、in situ hybridizationにより、キスペプチン受容体であるGPR54遺伝子のスンクス脳内における発現解析を行うことで、キスペプチンの作用部位の推定を行う。また、GnRHによって誘起される、性腺刺激ホルモン（LH, FSH）分泌動態はスンクスではこれまで全く明らかにされておらず、交尾後これらのホルモンによってどのように排卵が誘起されているか全く不明である。これまでラジオイムノアッセイ（RIA）を用いた解析は行ってきたが、抗体の特異性の問題によりアッセイ系を確立できていない。そのため、バイオアッセイを利用した解析方法の確立を検討する予定である。当初の研究計画の変更は特にない。
今年度は研究代表者が長期病気休暇を取得したため、予定していた研究費の遂行ができず研究費の繰り越しが生じた。来年度は、研究計画や研究費の執行に大きな変更はないが、今年度購入できなかった実験試薬類(麻酔薬、神経トレーサー、PCR用試薬、プライマー合成、チューブ・シャーレ類、培養試薬）、器具類の購入を行い、研究の推進を行う予定である。また、使用する動物を自家繁殖しているため、動物のエサ、床敷き、飼育ケージ、水瓶の購入を行い、実験に使用する動物の増産を行う。
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