受容体発現細胞の可視化によるキスペプチン神経系新規機能の探索と生理学的解析

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本研究では、真骨魚類に属するメダカを用いて、生殖状態に応じてキスペプチン神経系が司る脊椎動物に保存された未知の機能の解明を目的としている。近年、哺乳類を用いた知見から定説となりつつある、神経ペプチド、キスペプチンが担うキスペプチン神経系の生殖腺機能調節因子としての役割は、真骨魚類をはじめとする非哺乳類には当てはまらないことが示唆されてきている。我々はこれまでの研究において、キスペプチン受容体、Gpr54-1を発現する細胞特異的にEGFPで蛍光標識した遺伝子組換えメダカを用い、パッチクランプ法によるGpr54-1発現細胞の神経活動の解析を行うとともに、各群の投射部位をインサイチュハイブリダイゼーション法、免疫組織化学等の手法により組織学的に解析した。また、同細胞が発現する神経伝達物質として、近年報告されてきた新規ニューロペプチド等を同定した。そして、キスペプチン神経系の有力な出力経路の一つとして、脳内に局在するこのGpr54-1ニューロン群が脳下垂体に顕著に投射し、キスペプチンシグナルを介した脳下垂体ホルモン等の内分泌制御を司るという仮説を立てるに至った。この仮説の検証のため、まずは上記の共発現が示唆されたニューロペプチドの受容体の脳及び脳下垂体での発現をダブルインサイチュハイブリダイゼーション (double ISH)等の組織学的手法により検証してきた。以上の解析より、キスペプチン神経系の機能として、脳下垂体における何らかの内分泌制御が示唆されてきている。キスペプチンの生殖腺機能調節以外の機能についての詳細な報告は未だないため、本研究から重要な神経内分泌学的知見が得られることが期待される。さらに、最近の哺乳類におけるキスペプチン神経系の報告も加味すると、本研究で示唆された機能が脊椎動物共通のキスペプチン機能である可能性もあり、解明時のインパクトは大きいと考えられる。