遺伝子改変動物による下垂体後葉ホルモンの新たな脳機能解明と新規生理活性物質の探索

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16390061
• Research Institution: University of Occupational and Environmental Health, Japan
• Principal Investigator: 上田 陽一 産業医科大学, 医学部, 教授 (10232745)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野村 昌良 産業医科大学, 医学部, 助手 (80369066) ; 藤原 広明 産業医科大学, 医学部, 助手 (10369051) ; 河田 光博 京都府立医科大学, 医学研究科, 教授 (60112512)
• Keywords: トランスジェニックラット / バゾプレッシン / オキシトシン / GFP / 視床下部 / 下垂体後葉

Research Abstract

下垂体後葉ホルモンであるバゾプレッシンは抗利尿ホルモンとして、オキシトシンは分娩・射乳に大切なホルモンとしてよく知られている。最近、これらのホルモンが高次機能(例えば、社会行動や子育て)にも重要な役割を有することが明らかとなり注目されている。我々は、すでにバゾプレッシン-GFP融合遺伝子を用いてバゾプレッシン産生ニュ-ロンをGFPの緑色蛍光により可視化することに成功していたが、
(1)オキシトシン-CFP融合遺伝子を用いてオキシトシン産生ニューロンをCFPの青色蛍光により可視化することにも成功した。今後、ダブルトランスジェニックラットを作製する予定である。
(2)バゾプレッシン-GFPトランスジェニックラットを用いて、2%高張食塩水の飲水負荷、両側副腎摘出および炎症ストレス(リポポリサッカライドの腹腔内投与)負荷を行って、GFPmRNAおよびGFP蛍光の変化を調べた。その結果、バゾプレッシン-GFP遺伝子はストレス負荷に対して内因性バゾプレッシン遺伝子よりも過大に反応すること、室傍核のCRH産生ニューロンにもGFP遺伝子が発現することを明らかにした。
(3)バゾプレッシン-GFPトランスジェニックラットの脳内でのGFP蛍光の分布を詳細に検討するためにコルヒチンの脳室内投与を行った。その結果、視床下部-下垂体系のみならず、例えば脳内ノルアドレナリン系の起始核である青斑核にGFP蛍光が著明に発現することを見出した。
(4)バゾプレッシン-GFPトランスジェニックラットの視交叉上核ニューロンにもGFP蛍光が発現していることから、サーカデイアンリズムとの関連を検討した。その結果、視交叉上核において時計遺伝子(Per1,2)およびバゾプレッシン遺伝子の発現と同様にGFP遺伝子の発現もサーカディアンリズムを有していることが明らかとなった。
(5)バゾプレッシン-GFPトランスジェニックラットの視索上核から単離したニューロンをGFP蛍光で同定した後に、種々の新規ペプチドを投与してパッチクランプ法を用いてその作用を電気生理学的に検討しているところである。

Research Products

• [Journal Article] The short chain sugar acid, 2-buten-j-olide, activates oxytocin-secreting neurons but not arginine vasopressin-secreting neurons in the hypothalamus of rats (2006)
  • Author(s): Kawasaki, M, Yamaga, C, Onaka, T, Saito, J, Mera, T, Hashimoto, H, Fujihara, H, Okimoto, N, Ohnishi, H, Nakamura, T, Ueta, Y.
  • Journal Title: Brain Research 1086(1) Pages: 133-141
• [Journal Article] The hypothalamo-pituitary axis responses to lipopolysaccharide-induced endotoxemia in mice lacking inducible nitric oxide synthase (2006)
  • Author(s): Akasaka, S, Nomura, M, Nishii, H, Fujumoto, N, Ueta, Y, Tsutsui, M, shimokawa, H, Yanagihara, N, Matsumoto, T.
  • Journal Title: Brain Research 1089(1) Pages: 1-9
• [Journal Article] Prolactin-releasing peptide is a potent mediator of stress responses in the brain through the hypothalamic paraventricular nucleus (2006)
  • Author(s): Mera T, Fujihara H, Kawasaki M, Hashimoto H, Saito T, Shibata M, Saito J, Oka T, Tsuji S, Onaka T, Ueta, Y.
  • Journal Title: Neuroscience 141(2) Pages: 1069-1086
• [Journal Article] Centrlly administered neuropeptide W-30 activates magnocellular neurosecretory cells in the supraoptic and paraventricular nuclei with neurosecretion in rats (2006)
  • Author(s): Kawasaki, M, Onaka, T, Nakazato, M, Saito, J, Mera, T, Hashimoto, H, Fujihara, H, Okimoto, N, Ohnishi, H, Nakamura, T, Ueta, Y.
  • Journal Title: Journal of Endocrinology 190(2) Pages: 213-223
• [Journal Article] Exaggerated response of arginine vasopressin-enhanced green fluorescent protein fusion gene to salt loading without disturbance of body fluid homeostasis in rats (2006)
  • Author(s): Fujio, T, Fujihara, H, Shibata, M, Yamada, S, Onaka, T, Tanaka, K, Morita, H, Dayanithi, G, Kawata, M, Murphy, D, Ueta, Y.
  • Journal Title: Journal of Neuroendocrinology 18(10) Pages: 776-786
• [Journal Article] Effects of the short chain sugar acid 2-buten-4-olide on the hypothalamo-pituitary-adrenal axis in normal and adjuvant-induced arthritic rats (2006)
  • Author(s): Kawasaki, M, Onaka, T, Saito, J, Hashimoto, H, Suzuki, H, Otsubo, H, Fujihara, H, Okimoto, N, Ohnishi, H, Nakamura, T, Ueta, Y.
  • Journal Title: Journal of Neuroendocrinology 19(1) Pages: 54-65
• [Journal Article] Physiological studies of stress responses in the hypothalamus of vasopressin-enhanced green fluorescent protein transgenic rat (2006)
  • Author(s): Shibata, M, Fujjihara, H, Suzuki, H, Ozawa, H, Kawata, M, Dayanithi, G, Murphy, D, Ueta, Y.
  • Journal Title: Journal of Neuroendocrinology 19(4) Pages: 285-292
• [Journal Article] Centrally and peripherally administered ghrelin potently inhibits water intake in rats (2006)
  • Author(s): Hashimoto, H, Fujihara, H, Kawasaki, M, Saito, T, Shibata, M, Otsubo, H, Takei, Y, Ueta, Y.
  • Journal Title: Endocrinology 148(4) Pages: 1638-1647