新規浸透圧・メカノセンサー分子の探索と生理機能解明

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25293055
• 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): 橋本 弘史 産業医科大学, 医学部, 准教授 (10454935)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 浸透圧 / メカノセンサー / バゾプレッシン / 飲水 / 遺伝子改変動物

Outline of Annual Research Achievements

最終年度（３年目、平成２７年度）は、以下の実験を行った。（１）浸透圧・メカノセンサー分子の候補としてTRPV1およびTRPV4に着目し、それぞれのノックアウトマウスでの飲水行動解析を行ったところ、アンジオテンシンII（AII）の脳室内投与後の飲水行動がTRPV1ノックアウトマスでは野生型マウスおよびTRPV4ノックアウトマウスと比較して有意に抑制されていた。TRPV4ノックアウトマウスと野生型マウスでは有意差はなかった。次に、AIIの脳室内投与後の脳内の活性部位を検討するため、免疫組織化学的染色法を用いて脳内でのFosタンパクの発現を検索した。その結果、TRPV1ノックアウトマウスでは、AIIの脳室内投与後のFosタンパクの発現増加がバゾプレッシンニューロンの細胞体が局在する視索上核において有意に抑制されていた。（２）浸透圧・メカノセンサー分子の同定のためにバゾプレッシンニューロンの神経活動を制御する機能分子に着目した。バゾプレッシンニューロンの神経活動を光照射により制御する目的で光興奮性タンパク（チャネルロドプシン２：ChR2）遺伝子の導入・発現を試み、それに成功した。この遺伝子改変ラットでは、バゾプレッシンニューロンの細胞膜にChR2が局在して発現していること、2%食塩水の飲水負荷によりその発現が著明に増加すること、およびパッチクランプ法を用いて青色光照射により脱分極および活動電位が誘発されることを確認した。今後、浸透圧・メカノセンサー分子同定のための強力なツールになることが期待される。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] In vivo processing and release into the circulation of GFP fusion protein in arginine vasopressin enhanced GFP transgenic rat: response to osmotic stimulation. (2015)
  • Author(s): Satoh, K. Oti, T. Katoh, A. Ueta, Y. Morris, JF. Sakamoto, T. & Sakamoto, H.
  • Journal Title: The FEBS Journal Volume: 282(13) Pages: 2488-2499
  • DOI: 10.1111/febs.13291.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The ethanol metabolite acetaldehyde induces water and salt intake via two distinct pathways in the central nervous system. (2015)
  • Author(s): Ujihara, I. Hitomi, S. Ono, K. Kakinoki, Y. Hashimoto, H. Ueta, Y. & Inenaga, K.
  • Journal Title: Neuropharmacology Volume: 99 Pages: 589-599
  • DOI: 10.1016/j.neuropharm.2015.08.023.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Possible involvement of TRPV1 and TRPV4 in nociceptive stimulation-induced nocifensive behavior and neuroendocrine response in mice. (2015)
  • Author(s): Ishikura, T. Suzuki, H. Shoguchi, K. Koreeda, Y. Aritomi, T. Matsuura, T. Yoshimura, M. Ohkubo, JI. Maruyama, T. Kawasaki, M. Ohnishi, H. Sakai, A. Mizuki, M. & Ueta, Y.
  • Journal Title: Brain Rsearch Bulletin Volume: 118 Pages: 7-16
  • DOI: 10.1016/j.brainresbull.2015.08.004
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 浸透圧および非浸透圧刺激によるマウス飲水行動への効果：TRPV１ならびにTRPV４の関与の可能性 (2016)
  • Author(s): 上田 陽一、松浦 孝紀、元嶋 尉士、吉村 充弘、將口 加奈子、丸山 崇、橋本 弘史、石倉 透、川崎 展、大西 英生、酒井 昭典
  • Organizer: 第93回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2016-03-24 – 2016-03-24
• [Presentation] Electrophysiological study combined with fluorescent visualization in rat vasopressin / oxytocin neuron : Neuropeptides and Neurotransmitters (2015)
  • Author(s): Ueta, Y
  • Organizer: Role in Physiology and Pathophysiology & Second Meeting of Indian Sub-continental Branch of the International Neuropeptide Society
  • Place of Presentation: Bhubaneswar, India
  • Year and Date: 2015-12-13 – 2015-12-14
  • Invited
• [Presentation] Optogenetic approach to regulate neuronal activity in rat vasopressin neuron (2015)
  • Author(s): Ueta, Y.
  • Organizer: 第7回光操作研究会 International Symposium Optogenetics 2015 ～Neural Circuit and Neuromodulation ～
  • Place of Presentation: Tokyo, Japan
  • Year and Date: 2015-12-04 – 2015-12-05
• [Presentation] Optogenetic approach to control neuronal activit in rat vasopressin neuron in in vitro preparation (2015)
  • Author(s): Ueta, Y.
  • Organizer: The 8th Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
  • Place of Presentation: Bangkok, Thailand
  • Year and Date: 2015-11-22 – 2015-11-25
  • Invited
• [Presentation] Possible involvements of TRPV1 and TRPV4 in neuroendocrine response and drinking behavior (2015)
  • Author(s): Ueta, Y. Matsuura, T. MOtojima, Y. Yoshimura, M. Shoguchi, K. Maruyama, T. Hashimoto, H. Ishikura, T. Kawasaki, M. Ohnishi, H. & Sakai, A.
  • Organizer: The 13th International Symposium on Molecular and Neural Machanisms of Taste and Olfactory Perception
  • Place of Presentation: Fukuoka, Japan
  • Year and Date: 2015-11-03 – 2015-11-04
  • Invited
• [Presentation] ラットバゾプレッシンニューロンの蛍光タンパク標識による可視化と光遺伝学応用の試み (2015)
  • Author(s): 上田 陽一、大久保 淳一、將口 加奈子、吉村 充弘、丸山 崇、橋本 弘史
  • Organizer: 第56回日本組織細胞化学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 関西医科大学 枚方新キャンパス(大阪府枚方市）
  • Year and Date: 2015-10-03 – 2015-10-04
• [Presentation] Optobenetic approach to regulate neuronal activity in rat vasopressin neuron (2015)
  • Author(s): Ueta, Y.
  • Organizer: Parvo- and Magnocellular Symposium in Sendai,
  • Place of Presentation: Sendai, Japan
  • Year and Date: 2015-10-01 – 2015-10-03
  • Invited
• [Presentation] Electrophysiological study combined with fluorescent imaging and optogenetic approaches in rat vasopressin neuron (2015)
  • Author(s): Ueta, Y.
  • Organizer: 11th World Congress on Neurohypophysial Hormones
  • Place of Presentation: Queenstown, New Zealand
  • Year and Date: 2015-09-17 – 2015-09-17
  • Invited
• [Presentation] 下垂体後葉ホルモンの蛍光タンパクによる可視化とオプトジェネティクスの応用 (2015)
  • Author(s): 上田 陽一
  • Organizer: 日本下垂体研究会第30回学術集会
  • Place of Presentation: 宇奈月国際会館セレネ（富山県黒部市）
  • Year and Date: 2015-08-05 – 2015-08-07
  • Invited
• [Presentation] TRPV1およびTRPV4ノックアウトマウスにおける浸透圧・非浸透圧刺激後の飲水行動の検討 (2015)
  • Author(s): 元嶋 尉士、松浦 孝紀、齋藤 玲子、上野 啓通、吉村 充弘、橋本 弘史、鈴木 仁士、川崎 展、大西 英生、酒井 昭典、上田 陽一
  • Organizer: 第25回日本病態生理学会
  • Place of Presentation: 愛媛大学城北キャンパス 南加記念ホール・グリーンホール(愛媛県松山市）
  • Year and Date: 2015-07-31 – 2015-08-02
• [Presentation] Effects of osmotic and non-osmotic stimuli on drinking behavior in TRPV1 and TRPV4 knockout mice (2015)
  • Author(s): Ueta, Y. Matsuura, T. Motojima, Y. Yoshimura, M. Shoguchi, K. Maruyama, T. Hashimoto, H. Kawasaki, M. Ohnishi, H. & Sakai, A.
  • Organizer: International Behavioral Neuroscience Society 2015
  • Place of Presentation: Victoria, Canada
  • Year and Date: 2015-06-02 – 2015-06-07