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分子生理研究部門

器官調節分野

林 基治・目片文夫・大蔵 聡・清水慶子

〈研究概要〉

A) 霊長類脳内生理活性物質ー分布特性と発生・発達・加齢ー

林 基治・大平耕司1)・光永総子2)・

伊藤麻里子3)・清水慶子

(1) 脳由来神経栄養因子(BDNF)の受容体(Trk B)に対する抗体を用いて、マカクサルの大脳皮質(前頭連合野)におけるTrk B含有細胞の分布と形態および発達について調べた。胎生140日にはピラミダル細胞以外に4層の顆粒細胞にもTrk Bの発現がみられた。生後7日以降は主にピラミダル細胞に発現が限定された。またシナプス形成期の生後6ヶ月で細胞内の発現量が最も多かった。これらの結果からBDNFは生後は主にピラミダル細胞の維持に関与し、また大脳皮質のシナプス形成に関与することが予想された。

(2) 成熟マカクサル小脳においてチロシンキナーゼを持たないTrk B受容体の発現を調べた。その結果プルキンエ細胞に限局して発現していることを見い出した。現在免疫組織化学法とウェスターンプロット法により本受容体の発達過程を調べ、プルキニエ細胞の発達と本受容体の関連を検討している。

B) パッチクランプ法による血管内皮および血管平滑筋の電気的応答に関する研究

目片文夫

C) 霊長類生殖機能の中枢調節機構

大蔵 聡

 動物の生殖機能制御を担う視床下部の性腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)パルスジェネレーターの活動を、慢性電極を留置した卵巣除去ニホンザルを用いて電気生理学的に明らかにした。末梢血中の黄体形成ホルモン(LH)のパルス状分泌と一対一に対応して約50分おきに規則的に上昇する多ニューロン発射活動(MUA)が記録でき、MUA記録法がGnRHパルスジェネレーター活動の指標となることが確認できた。

D) 栄養による生殖機能制御の神経内分泌機構

大蔵 聡

 低栄養ストレス条件下では性腺活動が抑制される。このメカニズムを解明するため、卵巣除去ニホンザルを用い、急性の血中グルコース利用能阻害がパルス状LH分泌に及ぼす影響を検討した。血糖利用阻害剤(2-deoxyglucose)の静脈投与によりLHパルスが数時間にわたって抑制され、血糖センサーにより感受された血糖利用能の変化が、動物の栄養状態を中枢へ伝達するシグナルとなり、生殖機能を抑制することが示唆された。

E) 霊長類の生殖リズムの発現に関する研究

清水慶子・光永総子・伊藤麻里子・林 基治

(1) マカクザルの成長に伴う性腺系の変化を知るため、視床下部ー下垂体ー性腺系に着目し、胎生期から性成熟に達するまでの血中生殖関連ホルモン動態を調べた。また、併せて視床下部、下垂体、性腺の組織学的解析を行った。性成熟時のホルモン値上昇とは別に、出生直後にホルモン値の上昇が見られ、この時期の性腺に活動がみられることが示唆された。さらに、ニホンザルの季節繁殖リズムの発現機構を明らかにするために、社会、環境要因の関与について検討を行った。

(2) 合成プロジェステロンを用いたニホンザルの排卵抑制法を検討し、屋内飼育個体および野猿公園の餌付け群に応用した。同時にこれらの方法が性行動に与える影響について解析した。この結果、合成プロジェステロンによりニホンザルの排卵が抑制されること、この時、必ずしも性行動の抑制は起こらないことが明らかとなった。

(3) マカクザルおよび類人猿の尿および糞からの生殖関連ホルモン測定法の開発を試みた。現在、尿および糞中プロジェステロン、エストロジェン、及びゴナドトロピンについて、測定が可能となった。

F) マカカ属サルの繁殖特性

光永総子・清水慶子

性行動と生殖関連ホルモン動態との関連性を,主としてニホンザルについて研究してきた。更に,繁殖季節性,授乳による性腺機能抑制やアカンボウの発達に着目し,ニホンザル,アカゲザル,カニクイザルの繁殖特性の種間比較を行っている。

〈研究業績〉

論文

−英文−

1) Fabre-Nys, C., Ohkura, S. & Kendrick, K.M. (1997) Male faces and odours evoke differential patterns of neurochemical release in the mediobasal hypothalamus of the ewe during oestrus: an insight into sexual motivation? Eur. J. Neuroscience 9: 1666-1677.

2) Kendrick, K.M., Guevara-Guzman, R., Zorrilla, J., Hinton, M.R., Broad, K.D., Mimmack, M. & Ohkura, S. (1997) Formation of olfactory memories mediated by nitric oxide. Nature 388: 670-674.

3) Kishi, H., Okada, T., Otsuka, M., Watanabe, G. & Taya, K. (1997) Changes in plasma concentrations of inhibin and estradiol-17β in the golden hamster superovulated by equine chorionic gonadotropin (eCG). J. Reprod. Dev. 43 (1): 33-38.

4) Kishi, H., Okada, T., Otsuka, M., Watanabe, G. & Taya, K. (1997) Low plasma estradiol is responsible for the daily increase in plasma gonadotropins in the lactating golden hamster (Mesocricetus auratus). J. Reprod. Dev. 43 (2): 129-136.

5) Kishi, H., Okada, T., Kawazu, S., Otsuka, M., Watanabe, G. & Taya, K. (1997) Effects of passive immunization against oestradiol-17βand inhibin on the secretion of gonadotropin in the cyclic golden hamster (Mesocricetus auratus). Reprod. Fertil. Dev. 9 (4): 447-453.

6) Mori, A., Yamaguchi, N., Watanabe, K. & Shimizu, K. (1997) Sexual maturation of female Japanese macaques under poor nutritional conditions and food-enhanced perineal swelling in the Koshima Troop. Int. J. Primatol.18(4): 553-579.

7) Ohkura, S., Fabre-Nys, C., Broad, K.D. & Kendrick, K.M. (1997) Sex hormones enhance the impact of male sensory cues on both primary and association cortical components of visual and olfactory processing pathways as well as in limbic and hypothalamic regions in female sheep. Neuroscience 80: 285-297.

8) Otsuka, M., Kishi, H., Arai, K., Watanabe, G., Taya, K. and Greenwald, G. S. (1997) Temporal changes in inhibin, steroid hormones and steroidogenic enzymes during induced follicular atresia in the hypophysectomized cyclic hamster. Biol. Reprod. 56: 423-429.

9) Sankai, T., Shimizu, K., Cho, F. & Yoshikawa, Y. (1997) In vitro Fertilization of follicular oocytes by frozen-thawed spermatozoa in Japanese monkeys (Macaca fuscata). Lab. Anim. Sci. 47(1): 58-62.

10) Soltis, J., Mitsunaga, F., Shimizu, K., Yanagihara, Y. & Nozaki, M. (1997) Sexual selection in Japanese macaques I: female mate choice or male sexual coercion? Anim. Behav. 54: 725-736.

11) Soltis, J., Mitsunaga, F., Shimizu, K., Nozaki, M., Yanagihara, Y., Domingo-Roura, X. & Takenaka, O. (1997) Sexual selection in Japanese macaques II: female mate choice and male-male competition. Anim. Behav. 54: 737-746.

12) Yamashita, A., & Hayashi, M. (1997): Ontogeny of GABA-immunoreactive cells in the prefrontal and occipital cortices of the primate. J. Brain Res. 38: 471-479.

総説

−英文−

1) Kendrick, K.M., Da Costa, A.P.C., Broad, K.D., Ohkura, S., Guevara-Guzman, R., Levy, F. & Keverne, E.B. (1997) Neural control of maternal behaviour and olfactory recognition of offspring. Brain Res. Bull. 44: 383-395.

−和文−

1) 大蔵聡、高橋迪雄 (1997) 母性行動とホルモン. 内分泌・糖尿病科 5: 505-515.

報告・その他

和文−

1) 大蔵聡 (1998) ニホンザルの性腺機能調節機序. Ishida Foundation Report 25: 79-85.

2) 鈴木樹理、大蔵聡 (1997) サル類の無拘束連続採血装置を用いたストレス研究. 実験動物と環境 5: 106-112.

学会発表等

−英文−

1) Da Costa, A., Guevara-Guzman, R., Ohkura, S., De La Riva, C. & Kendrick, K.M. (1997) Microdialysis infusion of c-fos/c-jun antisense oligonucleotides in the paraventricular nucleus alter neurotransmitter release, gene expression and maternal behaviour. Soc. Neurosci. (October, 1997, New Orleans, USA) Abstracts 23: 1087.

2) Hayashi, M., Mitsunaga, F., Ohira, K., Shimizu, K., & Yamashita, A. (1997) Trk-B immunoreactive structures in the primate hippocampus: comparison between embryonic and adult stages. Neurosci. Res. Suppl. 21: S144.

3) Higo, N., Oishi, T., Yamashita, A., Matsuda, K., & Hayashi, M. (1997) Distribution of GAP-43 and SCG10 mRNA in the monkey hippocampal formation. Neurosci. Res. Suppl. 21: S169.

4) Higo, N., Oishi, T., Yamashita, A., Matsuda, K., & Hayashi, M. (1997) Non-radioactive in situ hybridization study of GAP-43 and SCG-10 in the hippocampus, subiculum and entorhinal cortex of the macaque monkey (Macaca fuscata). Soc. Neurosci. (Oct., 1997, New Orleans, USA). Abstr. 23: 2102.

5) Itoh, M., Watanabe, G. & Taya, K. (1997) The ovarian interstitial cells of cyclic female hamsers secretes inhibin and the luteinizing hormone (LH) surge stimulates it's synthesis. in "Advances in comparative endocrinology." XIIIth Int. Congr. Comp. Endoc. (Nov. 1997, Yokohama, Japan). Proceedings pp. 1507-1510.

6) Nagata, S., Tsunoda, N., Tanaka, Y., Otsuka, M., Nagamine, N., Taniyama, H., Watanabe, G. & Taya, K. (1997) Testicular inhibin in the stallion: seasonal changes in circulating immunoreactive inhibin and immunolocalization of inhibin-α subunit in the testis. Biol. Reprod. 56. Suppl. 1:467.

7) Ohira, K., & Hayashi, M. (1997) Change of Trk B expression in the developing monkey brain. Neurosci. Res. Suppl. 21: S137.

8) Ohira, K., Shimizu, K. & Hayashi, M. (1997) Change in TrkB expression in the developing monkey central nervous system. Soc. Neurosci. (Oct., 1997, New Orleans, USA) Abstr. 23: 58.

9) Shimizu, K., Mitsunaga, F., Ito, M., Watanabe, G., Taya, K. & Hayashi, M. (1997) Age-related changes in reproductive hormones and testicular morphology from birth to puberty in the cynomolgus monkey. in "Advances in comparative endocrinology." XIIIth Int. Congr. Comp. Endoc. (Nov. 1997, Yokohama, Japan). Proceedings pp. 1777-1781.

−和文−

1) 濱田穣・早川清治・鈴木樹理・大蔵聡 (1997) 思春期ニホンザルの中手骨成長と骨格成熟: 縦断的研究. 第13回日本霊長類学会大会 (1997年7月、 札幌). 霊長類研究13(3): 252.

2) 林基治 (1997) 脳内機能因子の加齢変化. 第13回日本霊長類学会大会シンポジウム:老化とそのモデル (1997年7月, 札幌).

3) 光永総子・清水慶子(1997)マカカ属3種(Macaca fuscata, M. mulatta, M. ascicularis)における新生仔発育と出産間隔. 第13回日本霊長類学会大会 (1997年7月、札幌). 霊長類研究13 (3): 278.

4) 森明雄・山口直嗣・渡邊邦夫・清水慶子(1997)ニホンザルメスの性皮の腫脹.第13回日本霊長類学会大会 (1997年7月、札幌). 霊長類研究13(3): 256.

5) 大蔵聡・鈴木樹理 (1997) 雌ニホンザルにおける黄体形成ホルモンのパルス状分泌動態の検討. 第13回日本霊長類学会大会 (1997年7月、札幌). 霊長類研究13(3): 255.

6) 大蔵聡・鈴木樹理 (1997) ニホンザルにおけるパルス状LH分泌−月経周期回帰に伴う変化とエストロジェンによる抑制効果−. 第90回日本繁殖生物学会大会 (1997年9月、東京). J. Reprod. Dev. 43(6): a32.

7) 山海直・越後貫成美・土屋英明・清水慶子・長文昭・吉川泰弘(1997)サル類の体外受精−4種類のサルを用いた体外受精関連成績の比較−. 第15回日本受精着床学会(1997年7月、東京).

8) 山海直・土屋英明・越後貫成美・清水慶子・長文昭・吉川泰弘(1997)サル類精子の凍結保存. 第13回日本霊長類学会大会 (1997年7月、札幌). 霊長類研究13(3): 254.

9) 清水慶子(1997)霊長類の繁殖とその内分泌学的背景. 第5回希少動物人工繁殖研究会議(1997年6月、姫路)教育講演、講演要旨集 pp.16.

10) 清水慶子・光永総子・伊藤麻里子・林基治・渡辺元・田谷一善(1997)マカクザルの成長に伴う生殖関連ホルモン動態2:インヒビンとFSH. 第13回日本霊長類学会大会(1997年7月、札幌). 霊長類研究 13(3): 280.

11) 清水慶子 (1997) 加齢にともなう生殖内分泌系の変化、第13回日本霊長類学会大会シンポジウム:老化とそのモデル (1997年7月、札幌).

12) 鈴木樹理・大蔵聡 (1997) マカクにおける非拘束連続採血システムを用いたストレス定量の試み. 第13回日本霊長類学会大会 (1997年7月、札幌) 霊長類研究13(3): 262.

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