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2012 年度 実績報告書

性機能を司る脳-脊髄神経ネットワークにおける非シナプス的神経制御メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 24680039
研究種目

若手研究(A)

研究機関岡山大学

研究代表者

坂本 浩隆  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (20363971)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード性機能 / 脳 / 脊髄 / 神経解剖 / 非シナプス的 / ガストリン放出ペプチド / オキシトシン / 神経内分泌
研究概要

研究代表者はこれまでに、脊髄に存在するガストリン放出ペプチド(GRP)ニューロン系が雄優位な局所神経ネットワークを構築し、雄の性機能を調節していることを見出した。この新規に見出した性機能を司る回路システムと脳との機能的・器質的結びつきについて、現在はさらに解析を進めている。
我々は既に、超高圧電子顕微鏡(岡崎生理学研究所;H-1250M)を用いて、特定ニューロンへの投射先を三次元的に可視化する手法を確立しており、効率的に超微形態学的な解析を行える。まず、この先端的手法を応用して、脊髄内における性機能を司る神経ネットワークを三次元的かつ超微形態学的に解析した。その結果、GRPニューロン軸索が副交感神経系にシナプス終末することを明らかにした。仙髄の副交感神経系は勃起・射精などの雄の性機能に深く関与しており、脊髄GRPニューロン系は自律神経を介して雄の性機能を制御していることを明らかにした。
本研究では並行して、GRP遺伝子プロモーターの下流に緑色蛍光タンパク質(Venus)のcDNAを繋いだ遺伝子のトランスジェニック(GRP-Venus Tg)ラットを作出した。GRP-Venus Tgラットを用いることにより、.生細胞でGRPニューロンを選択的に蛍光標識することが可能となり、GRPニューロンのオキシトシンに対する応答生理のin・exo vivo解析が実現できる。得られた、14ラインのGRP-Venus Tgラット・ファウンダーから継代を行い、Venus蛍光を指標にGRP-Venus Tgラットの選別を行った。14ラインのうち3ラインに脊髄GRPニューロンにVenus蛍光を確認した。今後さらに詳細なキャラクタライゼーションおよびラインの絞り込みを行う予定である。本Tgラット・ライン確立により、生体でのGRPニューロンの神経生理を解析することが可能になる。

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

本研究により種々の新知見を見出すことができ、当該遺伝子改変動物の作出も順調に進んでいるものと判断する。以上の理由から、研究はおおむね順調に進展しているものと自己評価する。

今後の研究の推進方策

平成24年度に作出したGRP-VenusTgラットについて、キャラクタライゼーション・ラインの絞り込みを進める。平成24年度に得られた結果を基にして、exo vivo系において脊髄に分布する軸索からのオキシトシンのエキソサイトーシス現象の超微形態学的解析法を確立する。Tissue chopperを用いて急性脊髄スライス(厚さ350-500μm)を作製し、酸素飽和させた人工脳脊髄液(aCSF)内で平衡化させた後、高濃度カリウム(56mM)を含むaCSFで数分間刺激し、エキソサイトーシスを誘発する。その後、脊髄スライスを固定し、定法に従い樹脂包埋を行い、超薄切片を作製し電顕観察を行う。軸索から神経ペプチド様物質のエキソサイトーシスが確認された場合、オキシトシンに対する免疫電顕を行う。

次年度の研究費の使用計画

in・exovivo蛍光イメージング解析に必須の、ステージ固定式正立蛍光顕微鏡システムー式を導入する経費に物品費を充てる。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (8件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Three-dimensional evaluation of the spinal local neural network revealed by the high-voltage electron microscopy : a double immunohistochemical study2012

    • 著者名/発表者名
      T. Oti, et al.
    • 雑誌名

      Histochemistry and Cell Biology

      巻: 138 ページ: 393-697

    • DOI

      10.1007/s00418-012-0976-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immunohistochemical analysis of effects of estrogen on intraarticular neurogenic inflammation in a rat anterior cruciate ligament transection model of osteoarthritis2012

    • 著者名/発表者名
      A. Yshida, et al.
    • 雑誌名

      Connective Tissue Research

      巻: 53 ページ: 197-206

    • DOI

      10.3109/03008207.2011.628059

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hemolymph osmotic, ionic status and branchial Na^+/K^+-ATPase activity under varying environmental conditions in the intertidal grapsid crab, Gaetice depressus2012

    • 著者名/発表者名
      T. Nanba, et al.
    • 雑誌名

      International Aquatic Research

      巻: 4 ページ: 18, 12pages

    • DOI

      10.1186/2008-6970-4-18

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Achieve orgasm? Oxytocin triggers ejaculation in men2012

    • 著者名/発表者名
      H. Sakamoto, et al.
    • 雑誌名

      Reproductive System & Sexual Disorders

      巻: 1 ページ: e101, 2pages

    • DOI

      10.4172/2161-038X.1000e101

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Brain-spinal cord neural circuits controlling male sexual function and behavior2012

    • 著者名/発表者名
      H. Sakamoto
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 72 ページ: 103-116

    • DOI

      10.1016/j.neures.2011.11.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rapid signaling of steroid hormones in the vertebrate nervous system2012

    • 著者名/発表者名
      H. Sakamoto, et al.
    • 雑誌名

      Frontiers in Bioscience

      巻: 17 ページ: 996-1019

    • DOI

      10.2741/3970

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrahigh voltage electron microscopy links neuroanatomy and neuroscience/neuroendocrinology2012

    • 著者名/発表者名
      H. Sakamoto & M. Kawata
    • 雑誌名

      Anatomy Research International

      巻: 2012 ページ: 948704, 5pages

    • DOI

      10.1155/2012/948704

    • 査読あり
  • [学会発表] 超高圧電子顕微鏡を用いたラット脊髄gastrin-releasing peptide系を中心とした脊髄内局所神経回路の三次元的解析2013

    • 著者名/発表者名
      越智拓海
    • 学会等名
      第118回日本解剖学会総会・学術集会
    • 発表場所
      サンポートホール高松・かがわ国際会議場 (香川県高松市)
    • 年月日
      20130328-20130330
  • [学会発表] Regulation of male sexual functions by oxytocin-mediated volume transmission in the lumbar spinal cord2012

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Sakamoto
    • 学会等名
      International Symposium : Frontiers in Biologically Active Peptide Research, -The 3rd Meeting of the Japan Branch of International Neuropeptide Society (INPS)-"New aspects of hypothalamo-pituitary function"
    • 発表場所
      アジア太平洋インポートビル (福岡県北九州市)(招待講演)
    • 年月日
      20120929-20120930
  • [学会発表] バソプレシン-eGFPトランスジェニックラットを用いた下垂体神経葉における放出活性2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤慧太
    • 学会等名
      第39回日本神経内分泌学会学術集会
    • 発表場所
      北九州国際会議場 (福岡県北九州市)
    • 年月日
      20120928-20120929
  • [学会発表] オキシトシンは腰髄gastrin-releasing peptide系を介いて雄の性機能を調節する2012

    • 著者名/発表者名
      越智拓海
    • 学会等名
      第39回日本神経内分泌学会学術集会
    • 発表場所
      北九州国際会議場 (福岡県北九州市)
    • 年月日
      20120928-20120929
  • [学会発表] ラット感覚神経系における痒み関連分子ガストリン放出ペプチドの局在2012

    • 著者名/発表者名
      高浪景子
    • 学会等名
      第39回日本神経内分泌学会学術集会
    • 発表場所
      北九州国際会議場 (福岡県北九州市)
    • 年月日
      20120928-20120929
  • [学会発表] バソプレシン-eGFPトランスジェニックラットを用いた脳下垂体神経葉における放出活性2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤慧太
    • 学会等名
      日本動物学会 第83回大会
    • 発表場所
      大阪大学 (大阪府豊中市)
    • 年月日
      20120913-20120915
  • [学会発表] 間脳オキシトシン投射は脊髄ガストリン放出ペプチド系を介して雄の性機能を調節する2012

    • 著者名/発表者名
      越智拓海
    • 学会等名
      日本動物学会 第83回大会
    • 発表場所
      大阪大学 (大阪府豊中市)
    • 年月日
      20120913-20120915
  • [学会発表] Regulation of male sexual functions by oxytocin-mediated volume transmission in the spinal cord2012

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Sakamoto
    • 学会等名
      The 2012 Edwin W. Pauley Summer Program in Marine Biology "Integrative, Experimental and environmental physiology of marine organisms"
    • 発表場所
      Hawaii Institute of Marine Biology, University of Hawaii, Hawaii, USA(招待講演)
    • 年月日
      20120726-20120727
  • [図書] ブレインサイエンス・レビュー20132013

    • 著者名/発表者名
      坂本浩隆 (分担執筆)
    • 総ページ数
      182
    • 出版者
      株式会社クバプロ
  • [備考]

    • URL

      http://www.science.okayama-u.ac.jp/~rinkai/ushi.thm

URL: 

公開日: 2014-07-16  

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