シバヤギ雄効果フェロモンをモデルとした哺乳類繁殖機能促進に関わる神経機能の解明

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20880042
• Research Institution: National Institute of Agrobiological Sciences
• Principal Investigator: 若林 嘉浩 National Institute of Agrobiological Sciences, 脳神経機能研究ユニット, 任期付研究員 (00510695)
• Keywords: 鋤微系 / キスペプチン / 弓状核 / GnRH / 扁桃体内側核 / GnRHパルスジェネレーター / Neurokinin B / Dynorphin A

Research Abstract

ヤギやヒツジでは、雄効果フェロモンの存在が知られており、このフェロモン情報は鋤微系・主嗅覚系を介して視床下部へと伝達され、GnRHの分泌を促進すると考えられている。しかし、このフェロモン伝達を担う神経回路については明らかになっていない。そこで本研究では、雄効果フェロモン情報伝達に関わる神経回路を明らかにする目的で、ヤギを用いて順行性及び逆行性トレーサーを用いた形態学的解析を行った。
本年度は、昨年度に引き続き、このフェロモン情報が弓状核に存在するキスペプチンニューロンを介してGnRH分泌を促進させるという仮説を検証するため、弓状核に逆行性トレーサーを、またフェロモン情報伝達の中継神経核である、扁桃体内側核に順行性トレーサーを微量注入した。頭部を潅流固定した後、脳組織切片を作製し、形態学的解析を行った。その結果、扁桃体内側核と弓状核間に神経線維による連絡が認められた。また、扁桃体内側核から弓状核へと投射する線維は、弓状核キスペプチンニューロン近傍を通過していた。また、ヤギ弓状核キスペプチンニューロン近傍に電極を留置し、神経活動を記録するシステムを用いて、雄効果フェロモン呈示時の神経活動変化を解析した結果、雄効果フェロモン呈示によって、この部位の電気活動が直ちに上昇することが明らかになった。また、弓状核キスペプチンニューロンは、Neurokinin BおよびDynorphin Aを共発現しており、NKBが弓状核キスペプチンニューロンの神経活動を促進させ、逆にDynがその活動を抑制することによって間欠的な神経活動が作り出されると考えられる。これらのことから、雄効果フェロモンの情報は、弓状核キスペプチンニューロンへと伝達され、一過性のキスペプチンニューロンの発火をおこすこと、その経路は、扁桃体内側核を経由して弓状核キスペプチンニューロンへと伝達されるであろうこと、また、NKBおよびDynorphin Aによる一過性の神経同調発火機構を駆動させることによって、GnRH/LH分泌を促進させると考えられた。

Research Products

• [Journal Article] Neurokinin B and Dynorphin A in kisspeptin neurons of the arcuate nucleus participate in generation of periodic oscillation of neural activity driving pulsatile GnRH secretion in the goat. (2010)
  • Author(s): Wakabayashi Y, Nakada T, Murata K, Ohkura S, Mogi K, Navarro VM, Clifton DK, Mori Y, Tsukamura H, Maeda K-I, Steiner RA, Okamura H.
  • Journal Title: The Journal of Neuroscience 30 Pages: 3124-3132
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gonadotrophin-releasing hormone pulse generator activity in the hypothalamus of the goats. (2009)
  • Author(s): Ohkura S., Takase K., Matsuyama S., Mogi K., Ichimaru T., Wakabayashi Y., Uenoyama Y., Mori Y., Steiner RA., Tsukamura H., Maeda K-I., Okamura H.
  • Journal Title: Journal of Neuroendocrinology 21 Pages: 813-821
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Neurokinin B as a cotransmitter in kisspeptin neurons in the regulation of pulsatile GnRH secretion. (2010)
  • Author(s): Wakabayashi Y., Nakada T., Murata K., Ohkura S., Navarro V.M., Mori Y., Tsukamura H., Maeda K.-I., Steiner R.A., Okamura H.
  • Organizer: 39th Society for Neuroscience Annual meeting
  • Place of Presentation: Chicago, IL
  • Year and Date: 2010-10-14
• [Presentation] Functional significance of dynorphin as a cotransmitter in kisspeptin neurons in the regulation of pulsatile GnRH secretion. (2010)
  • Author(s): Ohkura S., Wakabayashi Y., Nakada T., Murata K., Navarro V.M., Mori Y., Tsukamura H., Maeda K.-I., Steiner R.A., Okamura H
  • Organizer: 39th Society for Neuroscience Annual meeting
  • Place of Presentation: Chicago, IL
  • Year and Date: 2010-10-14
• [Presentation] Kisspeptin/neurokinin B/Dynorphin neurons in the arcuate nucleus generate GnRH pulse in goats. (2010)
  • Author(s): Ohkura S., Wakabayashi Y., Uenoyama Y., Steiner RA., Tsukamura H., Maeda K-I., Okamura H.
  • Organizer: 14th International congress of endocrinology Official satellite symposium
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2010-03-30
• [Presentation] Gonadotropin-releasing hormone pulse generator activity from the arcuate nucleus kisspeptin neurons in the goat hypothalamus. (2010)
  • Author(s): Ohkura S, Wakabayashi Y, Uenoyama Y, Steiner RA, Tsukamura H, Maeda K-I., Okamura H.
  • Organizer: 14th International congress of endocrinology
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2010-03-28
• [Presentation] シバヤギ弓状核キスペプチン神経機能の解析 (2009)
  • Author(s): 若林嘉浩
  • Organizer: 日本畜産学会第111回大会・若手企画シンポジウム
  • Year and Date: 20090000
• [Presentation] シバヤギ弓状核キスペプチンニューロン神経活動に対するNeurokinin Bの作用 (2009)
  • Author(s): 若林嘉浩・大蔵聡・中田友明・村田健・Navarro VM・森裕司・束村博子・前多敬一郎・Steiner RA・岡村裕昭
  • Organizer: 第102回 日本繁殖生物学会大会
  • Place of Presentation: 奈良
  • Year and Date: 2009-09-11
• [Presentation] シバヤギ弓状核キスペプチンニューロン神経活動の制御におけるDynorphin Aの役割 (2009)
  • Author(s): 大蔵聡・若林嘉浩・中田友明・村田健・Navarro VM・森裕司・束村博子・前多敬一郎・Steiner RA・岡村裕昭
  • Organizer: 第102回 日本繁殖生物学会大会
  • Place of Presentation: 奈良
  • Year and Date: 2009-09-11
• [Presentation] ヤギオス効果フェロモンに対するGnRHパルスジェネレーターの反応性の解析 (2009)
  • Author(s): 村田健・若林嘉浩・坂本光平・大蔵聡・武内ゆかり・森裕司・岡村裕昭
  • Organizer: 第102回 日本繁殖生物学会大会
  • Place of Presentation: 奈良
  • Year and Date: 2009-09-11
• [Presentation] 性腺ステロイドホルモンによる視床下部弓状核キスペプチンニューロンの制御 (2009)
  • Author(s): 坂本光平・若林嘉浩・村田健・大蔵聡・前多敬一郎・森裕司
  • Organizer: 第102回 日本繁殖生物学会大会
  • Place of Presentation: 奈良
  • Year and Date: 2009-09-11
• [Presentation] Neuroendocrine control of the pulsatile GnRH/LH secretion in ruminants. (2009)
  • Author(s): Ohkura S, Wakabayashi Y, Okamura H.
  • Organizer: The 5th SRD-KSAR joint symposium
  • Place of Presentation: 奈良
  • Year and Date: 2009-09-09
• [Presentation] ヤギ視床下部におけるキスペプチン/Neurokinin B (NKB)/Dynorphin A (Dyn)免疫陽性神経細胞の分布 (2009)
  • Author(s): 若林嘉浩・大蔵聡・村田健・森裕司・前多敬一郎・岡村裕昭
  • Organizer: 第24回下垂体研究会
  • Place of Presentation: 青森
  • Year and Date: 2009-08-28