単一ペプチドニューロンにおける興奮～開口放出過程のリアルタイムイメージング

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23770072
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 阿部 秀樹 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (90396804)
• Keywords: 神経修飾 / 相互結合 / 細胞培養 / ペプチド / 神経生物

Research Abstract

ペプチドニューロンによる中枢神経系の調節機構を解明する一環として、単一ペプチドニューロンの入出力関係（どのような電気活動に応じてペプチドを放出することができるのか）を明らかにすることをめざして、魚類終神経GnRHペプチドニューロン培養系と同ニューロンへの単一細胞electroporationによる各種蛍光遺伝子・蛍光分子導入法を活用し、単一ペプチドニューロンとそのニューロン集団が示すペプチド分泌動態・ニューロン間結合を解析した。
本年度は、キンギョ終神経GnRHニューロンが周囲のコリン作動性繊維によってムスカリン型アセチルコリン受容体を賦活化し、K電流の増大と続くNa,Ca電流増大による一過性のバースト発火活動を引き起こすことを明らかにした。また、その際にキンギョ嗅球には従来研究に用いてきたドワーフグラミーよりも多量の終神経GnRHニューロンが存在することを明らかにした。
一方で本年度は代表者が所属機関を異動し、新たに独立して研究グループを運営することになったのに伴い、ペプチドニューロンの初代培養、電気生理・イメージング実験に必要な実験セットを新たに最初から構築する必要があった。そのためこれを機会にドワーフグラミーに代わり、キンギョ終神経GnRHニューロンを用いてペプチドニューロンの興奮と開口放出を計測可能な実験系を再構築し、同培養ペプチドニューロンからの電気活動・刺激依存的な開口放出を計測し、従来の研究とと同様な性質を示す予備的な結果を得、これを今後活用することとした。
さらに終神経GnRHペプチドニューロンが形成する細胞塊内での個々のニューロン間連絡を、隣接するニューロンへの異なる蛍光色素導入と共焦点顕微鏡像の三次元立体解析によって調べ、ペプチドニューロンにおける同期したペプチド放出に寄与する傍分泌調節・他ニューロンからのシナプス入力の元と考えられる構造を明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] Time-of-Day-dependent changes in GnRH1 neuronal activities and gonadotropin mRNA expression in a daily spawning fish, medaka. (2012)
  • Author(s): Karigo, T., Kanda, S., Takahashi, A., Abe, H., Okubo, K., Oka, Y.
  • Journal Title: Endocrinology Volume: 153 Pages: 3394-3404
  • DOI: 10.1210/en.2011-2022
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Neural mechanisms of female sexual preference in medaka (2012)
  • Author(s): Okuyama, T., Yokoi, S., Abe, H., Taniguchi, Y., Okubo, K., Kamei, Y., Shimada, A., Naruse, K., Takeda, H., Oka, Y., Kubo, T., Takeuchi, H.
  • Organizer: 42nd Annual Meetings, Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: New Orleans, USA
  • Year and Date: 20121013-20121017
• [Presentation] Neuropeptide RFRP inhibits the pacemaker activity of terminal nerve GnRH neurons (2012)
  • Author(s): Umatani, C., Abe, H., Oka, Y
  • Organizer: 42nd Annual Meetings, Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: New Orleans, USA
  • Year and Date: 20121000
• [Presentation] Neuro-neuronal connections among the cluster of terminal nerve Gonadotropin Releasing Hormone (GnRH) peptidergic neurons: A model for studying the synchronization of peptidergic neurons (2012)
  • Author(s): Abe, H., Nishikawa, H., Suenami, S., Oka, Y
  • Organizer: 42nd Annual Meetings, Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: New Orleans, USA
  • Year and Date: 20121000
• [Presentation] Neuro-neuronal connections among the cluster of terminal nerve GnRH peptidergic neurons (2012)
  • Author(s): 阿部秀樹, 西川穂高, 末次翔太, 岡良隆
  • Organizer: 第35回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20120918-20120921
• [Presentation] Burst induction mediated by cholinergic input in terminal nerve -gonadotropin releasing hormone neurons (2012)
  • Author(s): 河合喬文、阿部秀樹、岡良隆
  • Organizer: 第35回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20120918-20120921
• [Presentation] Neuropeptide RFRP inhibits the pacemaker activity of terminal nerve GnRH neurons (2012)
  • Author(s): 馬谷千恵、阿部秀樹、岡良隆
  • Organizer: 第35回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20120918-20120921
• [Presentation] Neural mechanisms of female sexual preference in medaka, Oryzias latipes (2012)
  • Author(s): 奥山輝大, 横井佐織, 阿部秀樹, 末廣勇司, 今田はるか, 田中実, 川崎隆史, 谷口善仁, 亀井保博, 島田敦子, 成瀬清, 武田洋幸, 岡良隆, 久保健雄, 竹内秀明
  • Organizer: 第35回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20120918-20120921
• [Presentation] 遺伝子改変メダカを用いた黄体形成ホルモン（LH）放出の中枢制御機構の解析
  • Author(s): 近藤千香,苅郷友美,相川雅人,神田真司,赤染康久,大久保範聡,阿部秀樹,岡良隆
  • Organizer: 日本動物学会関東支部第65会大会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
• [Presentation] 終神経GnRHニューロンにおけるバースト活動の誘起
  • Author(s): 河合喬文、阿部秀樹、岡良隆
  • Organizer: 第105回近畿生理学談話会
  • Place of Presentation: 関西医科大学
• [Remarks] 阿部秀樹 個人ページ
  • URL: http://hidekiabe.web.fc2.com/index.html
• [Remarks] ReaD&Researchmapにおける紹介ページ
  • URL: http://researchmap.jp/habe/
• [Remarks] 名古屋大学大学院生命農学研究科水圏動物学研究分野
  • URL: http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~hikaku/