昆虫脳ＩＰ３イメージングを核とする絶食による侵害熱反応低下の神経機構の研究

ショウジョウバエ成虫は，侵害熱に当たる温度 (≧44 ゜C) のホットプレートに置くとジャンプによりこの刺激から逃れようとする。この行動を侵害熱反応という。これまでの研究から，摂食制限により侵害熱反応が低下し，その制御に神経ぺプチドの1種であるLeucokinin (Lk) およびその受容体であるLk receptor (Lkr) が関与することが示唆された。また，変異体を用いた摂食行動解析の結果から，Lkは摂食により分泌されると考えられている (Curr Biol., 2010, 20: 969-978)。これまでの研究を踏まえ，絶食により脳内でのLk/Lkr シグナルが低下し，その結果，侵害熱反応を制御する神経回路の機能を変化させるという仮説を立てた。変異体を用いた行動解析が進められているものの，実際に摂食制限によるLk/Lkrシグナルの低下を直接調べた報告は過去にない。このため，変異体を用いた行動解析を行うことに加え，脳内の Lk/Lkrシグナルを測定することを目指した。まず，イメージング解析によりLkrシグナルレベルを測定するためIP3に反応する蛍光プローブ (LIBRAv) の利用を試みた。しかし，ハエでLIBRAvはIP3依存的に反応するとは言えず，Lkrシグナルの変化を直接観察するなどの応用には至らなかった。次に定量PCRと抗体染色をでLkシグナルを測定した。その結果，摂食制限によってmRNAの発現量は変わらないものの，細胞体のLkシグナルレベルが低下することが分かった。よって，摂食制限によりLkの分泌が促進された結果，細胞内Lkが減少したと考えられる。またLkrノックアウト系統と，Lkを発現する神経を抑制した系統においては，摂食制限による侵害熱反応低下が見られなかった。以上の実験結果から，摂食制限はLkの分泌を誘導し，侵害熱反応を低下させることが示唆された。

ショウジョウバエ成虫は，侵害熱に当たる温度 (≧44 ゜C) のホットプレートに置くとジャンプによりこの刺激から逃れようとする。この行動を侵害熱反応という。これまでの研究から，摂食制限により侵害熱反応が低下し，その制御に神経ぺプチドの1種であるLeucokinin (Lk) およびその受容体であるLk receptor (Lkr) が関与することが示唆された。また，変異体を用いた摂食行動解析の結果から，Lkは摂食により分泌されると考えられている (Curr Biol., 2010, 20: 969-978)。これまでの研究を踏まえ，絶食により脳内でのLk/Lkr シグナルが低下し，その結果，侵害熱反応を制御する神経回路の機能を変化させるという仮説を立てた。変異体を用いた行動解析が進められているものの，実際に摂食制限によるLk/Lkrシグナルの低下を直接調べた報告は過去にない。このため，変異体を用いた行動解析を行うことに加え，脳内の Lk/Lkrシグナルを測定することを目指した。まず，イメージング解析によりLkrシグナルレベルを測定するためIP3に反応する蛍光プローブ (LIBRAv) の利用を試みた。しかし，ハエでLIBRAvはIP3依存的に反応するとは言えず，Lkrシグナルの変化を直接観察するなどの応用には至らなかった。次に定量PCRと抗体染色をでLkシグナルを測定した。その結果，摂食制限によってmRNAの発現量は変わらないものの，細胞体のLkシグナルレベルが低下することが分かった。よって，摂食制限によりLkの分泌が促進された結果，細胞内Lkが減少したと考えられる。またLkrノックアウト系統と，Lkを発現する神経を抑制した系統においては，摂食制限による侵害熱反応低下が見られなかった。以上の実験結果から，摂食制限はLkの分泌を誘導し，侵害熱反応を低下させることが示唆された。