反芻動物の生殖機能調節中枢機序における酢酸およびグルコースの役割の解明

阐明乙酸和葡萄糖在调节反刍动物生殖功能的中心机制中的作用

基本信息

批准号：
03J00809
负责人：
松山秀一
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

生殖機能の栄養状態による制御に代謝基質や代謝関連ホルモンが関与すると考えられている。揮発性脂肪酸を主要なエネルギー源とする反芻動物は単胃動物と異なる神経内分泌機構により生殖機能が制御されている可能性が考えられるが、そのメカニズムは明らかでない。これまでに、シバヤギにおいて絶食により性腺刺激ホルモン放出ホルモンパルス状分泌調節機構(GnRHパルスジェネレーター)の活動が抑制されること、また、その時に血中ケトン体濃度が上昇することを明らかにしている。本研究では低栄養時に増加するケトン体が栄養状態を伝えるシグナル物質として作用し、GnRHパルスジェネレーター活動の制御に関与する可能性について検討した。卵巣除去後エストラジオールを代償投与したシバヤギを用い、末梢におけるケトン体の作用を検討するため、頸静脈に留置したカニューレを通じケトン体を22.9-31.2mmol/hの速度で24時間投与した。一方、中枢におけるケトン体の作用を検討するため、側脳室に留置したカニューレを通じて、ケトン体を0.08mmol/hの速度で5時間投与した。GnRHパルスジェネレーターの活動を多ニューロン発火活動記録法により記録するとともに、経時的に採血を行い、血中ケトン体濃度を測定した。ケトン体の静脈内投与は血中ケトン体濃度を上昇させ、絶食時に見られる濃度より高い値で維持したが、GnRHパルスジェネレーター活動に影響をおよぼさなかった。一方、側脳室へのケトン体投与はGnRHパルスジェネレーター活動を抑制した。このとき血中ケトン体濃度は変化しなかった。以上の結果から、ケトン体は中枢性にGnRHパルスジェネレーター活動の抑制を引き起こすことが明らかとなった。低栄養時にはケトン体の脳内への取り込みが選択的に増加し、生殖機能の抑制を引き起こすと考えられるが、その詳細なメカニズムは今後の検討課題である。

人们认为，代谢底物和代谢相关的激素参与了通过营养状况调节生殖功能。据认为，使用挥发性脂肪酸作为主要能源的反刍动物可能具有与单胃动物不同的神经内分泌机制，但是这种机制的机制尚不清楚。到目前为止，已经揭示了北山羊的禁食抑制促性腺激素释放激素脉冲样的分泌机制（GNRH脉冲发生器）的活性，当时血酮浓度增加。在这项研究中，我们研究了营养不良期间增加的酮体作为传递营养状况并参与GNRH脉冲发生器活性调节的信号物质的可能性。卵巢清除后，使用雌二醇来研究酮体在周围的作用，并使用放置在颈静脉中的套管以22.9-31.2 mmol/h的速度以22.9-31.2 mmol/h的速度施用酮体24小时。另一方面，为了研究中部地区酮体的影响，酮体以0.08 mmol/h的速度通过放置在侧心室中的套管以0.08 mmol/h的速度给药5小时。使用多部位发射活性方法记录GNRH脉冲发生器的活性，并随着时间的推移收集血液以测量血酮体浓度。酮体的静脉内给药增加了血酮体并将其保持在禁食期间的水平高，但不会影响GnRH脉冲发生器活性。另一方面，酮对侧心室的给药抑制了GnRH脉冲发生器的活性。目前，血酮水平没有改变。以上结果表明，酮体集中导致GNRH脉冲发生器活性的抑制。人们认为，在低营养期间，酮体将有选择地增加酮体对大脑的摄取，从而抑制生殖功能，但是这种机制的详细机制将是未来考虑的主题。