エストロゲン欠乏による概日リズムに依存した過食の中枢機構の解明

昨年度までに、エストロゲンの抗肥満効果には中枢のセロトニン神経系が関与する可能性を示した。先行研究から、エストロゲンは中枢神経系において、神経伝達物質セロトニンの放出量を増やすことが知られているが、その具体的な作用機序は明らかにされていない。この疑問に答えるために、近年発表された新たな実験プロトコル、Photoconversion法を、セロトニンニューロンに応用する方法を見出したいと考えた。そのため、英国の大学を訪問し、技術を学び、応用法の確立を目指した。Photoconversion法は、簡潔には、神経伝達物質を放出し、エンドサイトーシスによってシナプス前細胞に取り込まれたシナプス小胞を標識するための方法である。このプロトコルは海馬の特別な神経回路を活用して開発されたが、セロトニンニューロンに応用する方法を確立することで、セロトニンの放出がどのように調節されているか解明されることが期待できる。第一のステップとして、まずセロトニンニューロンの自発的な電気的活動を、急性脳切片を用いて記録する実験条件を模索し、最適な脳切片作製法および温度条件等を確立した。本来、FM色素をシナプス小胞に取り込ませるためには、薬理的あるいは電気的刺激を与え、標的細胞を興奮させる必要がある。しかし、本研究では、セロトニンニューロンの自発的な活動について研究したいため、刺激を与えずに自発的活動を再現する実験条件を見出す必要があった。第二に、この最適条件下において、サンプルをFM色素に暴露し、自発的活動によって活動化したシナプス小胞にFM色素を取り込ませた。次に、Photoconversion法によってこれらシナプス小胞を染色した。得られたデータは現在も継続して解析中であり、この応用法を確立した後、エストロゲンによるセロトニン放出機構への影響を検討する予定である。

昨年度までに、エストロゲンの抗肥満効果には中枢のセロトニン神経系が関与する可能性を示した。先行研究から、エストロゲンは中枢神経系において、神経伝達物質セロトニンの放出量を増やすことが知られているが、その具体的な作用機序は明らかにされていない。この疑問に答えるために、近年発表された新たな実験プロトコル、Photoconversion法を、セロトニンニューロンに応用する方法を見出したいと考えた。そのため、英国の大学を訪問し、技術を学び、応用法の確立を目指した。Photoconversion法は、簡潔には、神経伝達物質を放出し、エンドサイトーシスによってシナプス前細胞に取り込まれたシナプス小胞を標識するための方法である。このプロトコルは海馬の特別な神経回路を活用して開発されたが、セロトニンニューロンに応用する方法を確立することで、セロトニンの放出がどのように調節されているか解明されることが期待できる。第一のステップとして、まずセロトニンニューロンの自発的な電気的活動を、急性脳切片を用いて記録する実験条件を模索し、最適な脳切片作製法および温度条件等を確立した。本来、FM色素をシナプス小胞に取り込ませるためには、薬理的あるいは電気的刺激を与え、標的細胞を興奮させる必要がある。しかし、本研究では、セロトニンニューロンの自発的な活動について研究したいため、刺激を与えずに自発的活動を再現する実験条件を見出す必要があった。第二に、この最適条件下において、サンプルをFM色素に暴露し、自発的活動によって活動化したシナプス小胞にFM色素を取り込ませた。次に、Photoconversion法によってこれらシナプス小胞を染色した。得られたデータは現在も継続して解析中であり、この応用法を確立した後、エストロゲンによるセロトニン放出機構への影響を検討する予定である。