栄養状態が生殖に及ぼす影響の生体内神経・内分泌機構の解明

阐明营养状况对生殖影响的体内神经和内分泌机制

基本信息

批准号：
14J08559
负责人：
長谷部政治
金额：
$ 1.86万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J08559/
关键词：
生殖栄養状態 GnRH グルコース電気生理学絶食 LH FSH キスペプチン神経・内分泌

项目摘要

生殖は生体内の栄養状態と非常に強い関係性があることが知られているが、その関係性は生物種や雌雄によって多様化している。この生物種・雌雄毎に異なる栄養状態に応じた生殖制御の中枢機構については不明瞭な点が多い。昨年度までの非哺乳類モデル動物メダカを用いた研究により、絶食による低血糖（グルコース）により、雌特異的に生殖制御に必須な役割を持つ視床下部GnRH1ニューロンの神経活動が抑制され、メスメダカのみに見られた絶食時の生殖抑制に寄与していることが示唆された。本年度は、この雌特異的なグルコースレベルに応じたGnRH1ニューロンの神経活動制御の細胞内メカニズムについて引き続き解析を行った。グルコースレベルによって変化する細胞内ATP/AMPレベルに応じて神経活動制御を行うことが知られていたATP感受性カリウム(KATP)チャネルとAMP活性化プロテインキナーゼ(AMPK)の活性化剤を投与したところ、メスのGnRH1ニューロンの神経活動は低グルコース同様に抑制されたが、オスのGnRH1ニューロンの神経活動には顕著な影響は見られなかった。最後に、KATPチャネルとAMPKの雌特異的なグルコース感受性への関与を、各阻害剤を用いて解析した。各阻害剤の単独投与下では低グルコースによるメスのGnRH1ニューロンの神経活動抑制はブロックできなかった。一方、阻害剤共投与下において低グルコースによる神経活動抑制がブロックされた。本年度の解析結果より、雌特異的なGnRH1ニューロンのグルコース応答には、KATPチャネルとAMPKの両経路が寄与していることが示唆された。本年度までの解析により、雌雄で異なる栄養状態に応じた生殖機能制御の神経・内分泌メカニズムの一端として、視床下部GnRH1ニューロンにおけるグルコース感受性の雌雄差とその神経メカニズムを発見し、一定の成果が得られたと考えられる。

众所周知，繁殖与活生物体的营养状况有着非常牢固的关系，但是这种关系由物种，雄性和女性多样化。根据植物性状态的核心控制中心机制，每个物种以及男性和女性物种都有许多不清楚的观点。直到去年，使用非哺乳动物模型动物Medaka进行的研究表明，禁食引起的低血糖（葡萄糖）抑制下丘脑GNRH1神经元的神经活性，这对于雌性生殖控制至关重要，这对仅在雌性Medaka中才能抑制生殖性抑制。今年，我们继续分析针对女性特异性葡萄糖水平的响应GNRH1神经元中神经活性的细胞内机制。当给予AMP激活蛋白激酶（AMPK）的ATP敏感钾（KATP）通道和激活剂时，已知这些蛋白激酶（AMPK）因响应细胞内的ATP/AMP水平而调节神经活动，而葡萄糖水平随着葡萄糖水平而变化，随着女性GNRH1神经元的神经活性而在女性GNRH1神经元中的神经活性下降，但在男性中没有抑制，但在男性中没有发现显着效应。最后，使用每种抑制剂分析了KATP通道和AMPK在女性特异性葡萄糖敏感性中的参与。在每个抑制剂的给药下，无法阻断雌性GNRH1神经元中神经活性的低葡萄糖抑制作用。同时，在抑制剂的共同给药下，对神经活性的低葡萄糖抑制作用被阻断。今年的分析结果表明，KATP通道和AMPK途径都有助于女性特异性GNRH1神经元的葡萄糖反应。已发现直到今年的分析揭示了下丘脑GNRH1神经元中葡萄糖敏感性的差异及其神经机制，作为根据女性之间不同营养状态控制生殖功能的神经内分泌机制的一部分，并且据认为已经实现了某些结果。