繁殖期特異的に性行動を賦活する脳内神経回路の解明

多くの動物は、それぞれの種に固有の繁殖期を持ち、この時期に生殖腺が発達し配偶子が形成される。そして、この時期に合わせて性行動が賦活されることで生殖を成功に導くが、そのメカニズムはいまだ未解明である。本研究では、人為的に繁殖期・非繁殖期の生理状態を切り替えることのできるメダカのメスを用いて、繁殖期にのみ性行動が賦活される神経内分泌メカニズムを明らかにすることを目的とした。メダカのメスの性行動に関与するニューロンを同定するために、性行動を行ったメスと行っていないメスにおいて、活発な神経活動の指標となる遺伝子の発現を組織学的に解析した。その結果、性行動を行ったメスの脳内の特定の領域において有意な発現上昇が検出された。さらに詳細な解析を行った結果、一連の性行動の中でこの遺伝子の発現上昇が起こるのは、オスのアプローチを受け容れて抱接行動を行った後、卵を体外に放出するタイミングであるということが明らかになった。このことから、当該脳領域は性行動時にメスが卵を体外に放出する行動を賦活するニューロンを含むことが示唆された。この脳領域に存在するニューロンの遺伝子発現動態を網羅的に解析するため、レーザーマイクロダイセクションにより当該脳領域のみを切り出し、RNA-Seqを行った。その結果、この脳領域は神経伝達物質GABAの合成酵素を発現することが分かり、放卵を賦活するニューロンはGABA作動性ニューロンであることが示唆された。さらにこのニューロンは、メダカのメスの性行動に関与するとされるエストロジェン受容体発現ニューロンからの神経投射を受け、複数の神経ペプチドを介した情報伝達がなされているという組織学的なデータを得た。以上の結果より、繁殖期において成熟した卵巣から放出されるエストロジェンを脳内で受容し、放卵行動を賦活する神経回路の一端を明らかにした。

多くの動物は、それぞれの種に固有の繁殖期を持ち、この時期に生殖腺が発達し配偶子が形成される。そして、この時期に合わせて性行動が賦活されることで生殖を成功に導くが、そのメカニズムはいまだ未解明である。本研究では、人為的に繁殖期・非繁殖期の生理状態を切り替えることのできるメダカのメスを用いて、繁殖期にのみ性行動が賦活される神経内分泌メカニズムを明らかにすることを目的とした。メダカのメスの性行動に関与するニューロンを同定するために、性行動を行ったメスと行っていないメスにおいて、活発な神経活動の指標となる遺伝子の発現を組織学的に解析した。その結果、性行動を行ったメスの脳内の特定の領域において有意な発現上昇が検出された。さらに詳細な解析を行った結果、一連の性行動の中でこの遺伝子の発現上昇が起こるのは、オスのアプローチを受け容れて抱接行動を行った後、卵を体外に放出するタイミングであるということが明らかになった。このことから、当該脳領域は性行動時にメスが卵を体外に放出する行動を賦活するニューロンを含むことが示唆された。この脳領域に存在するニューロンの遺伝子発現動態を網羅的に解析するため、レーザーマイクロダイセクションにより当該脳領域のみを切り出し、RNA-Seqを行った。その結果、この脳領域は神経伝達物質GABAの合成酵素を発現することが分かり、放卵を賦活するニューロンはGABA作動性ニューロンであることが示唆された。さらにこのニューロンは、メダカのメスの性行動に関与するとされるエストロジェン受容体発現ニューロンからの神経投射を受け、複数の神経ペプチドを介した情報伝達がなされているという組織学的なデータを得た。以上の結果より、繁殖期において成熟した卵巣から放出されるエストロジェンを脳内で受容し、放卵行動を賦活する神経回路の一端を明らかにした。