2017 Fiscal Year Annual Research Report
New genetic approaches to investigate integrative defence mechanisms based on hypothalamo-neurohypophysial system
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17H04027
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| Research Institution | University of Occupational and Environmental Health, Japan |
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Principal Investigator |
上田 陽一 産業医科大学, 医学部, 教授 (10232745)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉村 充弘 産業医科大学, 医学部, 助教 (00464462)
丸山 崇 産業医科大学, 医学部, 講師 (20533194)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 生理学 / 神経科学 / 生理活性 / 遺伝子 / ストレス / トランスジェニックラット / 光遺伝学 / 薬理遺伝学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
バゾプレッシン-ChR2-eGFPトランスジェニックラットおよびバゾプレッシン-hM3Dq-mCherryトランスジェニックラットを用いて実験を行い、平成29年度に得られた成果は以下のとおりである。
１)バゾプレッシン-ChR2-eGFPトランスジェニックラットに2％食塩水の飲水負荷を5日間行った後、視床下部視索上核を含むラット脳切片を作成して、視索上核のeGFP陽性の大細胞性神経分泌ニューロンからホールセルパッチクランプ法により興奮性および抑制性シナプス入力を記録した。青色光の照射により、大きな内向き電流を記録することができ、さらに一部のニューロンでは興奮性シナプス入力が変化することが観察された。
２)バゾプレッシン-hM3Dq-mCherryトランスジェニックラットにhM3Dq選択的作動薬物（Clozapine-N-oxide: CNO）（1mg/kg）を腹腔内に投与して、血中バゾプレッシンの変化、およびバゾプレッシンニューロンへのFosタンパクの発現について免疫組織化学的染色法を用いて検討した。その結果、CNO投与後、血中バゾプレッシン濃度が投与10分後から120分後にかけて有意に増加し、視床下部室傍核および視索上核に局在するバゾプレッシン-mCherry陽性ニューロンに選択的にFosタンパクが発現した。
３)バゾプレッシン-hM3Dq-mCherryトランスジェニックラットから体温および活動量を慢性記録（24時間）しながら、CNO投与後の摂食量、飲水量、尿量の変化とともに検討した。その結果、CNO投与後に摂食量、飲水量および尿量の抑制と体温・活動量のサーカでイアンリズムの乱れが観察された。
４)バゾプレッシン-hM3Dq-mCherryトランスジェニックラットから下垂体を取り出し、CNOとともにインキュベーションすると溶液中のバゾプレッシンが有意に増加することを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
バゾプレッシン-ChR2-eGFPトランスジェニックラットおよびバゾプレッシン-hM3Dq-mCherryトランスジェニックラットは本学動物研究センター内で順調に繁殖・継代しており、生理学的実験に十分な匹数を供給することができる状態である。
これらのトランスジェニックラットの脳スライス標本を用いたin vitro系の実験は順調に実施されている。in vivo系の実験も特に問題なく計画通り実施することができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
バゾプレッシン-ChR2-eGFPトランスジェニックラットおよびバゾプレッシン-hM3Dq-mCherryトランスジェニックラットを用いたin vitro実験およびin vivo実験を継続して展開する予定である。
最近、hM3Dq選択的作動薬物として汎用されているClozapine-N-oxide（CNO）が脳内ではその分解産物が作用する可能性が提起された。そこで、分解されないCompound 21（DREADD agonist）を用いて、その効果を検証する計画を立てている。
もう一つの下垂体後葉ホルモンであるオキシトシンについても、オキシトシン-hM3Dq-mCherryトランスジェニックラットを作出予定である。
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[Journal Article] Increased oxytocin-monomeric red fluorescent protein 1 fluorescent intensity with urocortin-like immunoreactivity in the hypothalamo-neurohypophysial system of aged transgenic rats.2018
Author(s)
Ohno S, Hashimoto H, Fujihara H, Fujiki N, Yoshimura M, Maruyama T, Motojima Y, Saito R, Ueno H, Sonoda S, Ohno M, Umezu Y, Hamamura A, Saeki S, Ueta Y.
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Journal Title
Neurosci Res
Volume: 128
Pages: 40-49
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Involvement of central nesfatin-1 neurons on oxytocin-induced feeding suppression in rats.2017
Author(s)
Saito R, Sonoda S, Ueno H, Motojima Y, Yoshimura M, Maruyama T, Hashimoto H, Tanaka K, Yamamoto Y, Kusuhara K, Ueta Y.
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Journal Title
Neurosci Lett
Volume: 655
Pages: 54-60
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Activation of central nesfatin-1/NucB2 after intraperitoneally administered cisplatin in rats.2017
Author(s)
Akiyama Y, Yoshimura M, Nishimura K, Nishimura H, Sonoda S, Ueno H, Mitojima Y, Saito R, Maruyama T, Nonaka Y, Hashimoto H, Uezono Y, Hirata K, Ueta Y.
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Journal Title
Biochem Biophys Res Commun
Volume: 490(3)
Pages: 794-799
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Comparison of the induction of c-fos-eGFP and Fos protein in the rat spinal cord and hypothalamus resulting from subcutaneous capsaicin or formalin injection.2017
Author(s)
Motojima Y, Matsuura T, Yoshimura M, Hashimoto H, Saito R, Ueno H, Maruyama T, Sonoda S, Suzuki H, Kawasaki M, Ohnishi H, Sakai A, Ueta Y.
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Journal Title
Neuroscience
Volume: 356
Pages: 64-77
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Activation of autonomic nervous system and arginine vasopressin (AVP) synthesis in the central nerve system after peripheral administration of furosemide in AVP-eGFP transgenic rat2017
Author(s)
Hiromichi Ueno, Haruki Nishimura, Kazuaki Nishimura, Satomi Sonoda, Yasuhito Motojima, Reiko Saito, Mitsuhiro Yoshimura, Takashi Maruyama, Ryota Serino, Masahito Tamura, Yutaka Otsuji, Yoichi Ueta
Organizer
International Society for Autonomic Neuroscience 2017
Int'l Joint Research
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