性フェロモンにより誘起される生殖内分泌・性行動の神経回路解明

阐明性信息素诱导的生殖内分泌和性行为的神经回路

• 批准号: 19K16304
• 负责人: 梶山 十和子
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K16304/
• 关键词: ゼブラフィッシュ; 性フェロモン; 嗅覚; 嗅上皮; 内分泌; 神経ペプチド; アトラス; データベース; 視床下部; 性行動; 生殖内分泌; 生殖; 神経回路

（1）嗅覚受容体の同定　ゼブラフィッシュにおいて性フェロモン17,20β-PSには二つの受容体候補遺伝子があり、その二つが同一の嗅細胞において共発現することを示唆するデータが得られていた。本年度は嗅上皮におけるシングルセルRNAシークエンス解析により、性フェロモン受容体遺伝子の発現を詳細に解析した。その結果、二つの性フェロモン受容体候補遺伝子が実際に同一の細胞に発現していることが明らかになった。（2）行動・内分泌の変化の同定　前年度までに作出した性フェロモン受容体ノックアウトフィッシュ複数系統について育成を行った。また、性フェロモン刺激によるゼブラフィッシュの内分泌の変化を検出するための実験系の構築に取り組んだ。具体的には、下垂体における性腺刺激ホルモンのReal-time PCRによる定量、血中の性ステロイドホルモンの質量分析による定量の方法を検討した。（3）神経回路の解明　性フェロモンにより活性化されるニューロン群の性質を調べるためには、目的のニューロン群に発現するマーカー遺伝子の同定が重要である。しかし、ゼブラフィッシュにおいては、マーカー遺伝子の探索に有用な、成魚の脳における遺伝子発現アトラスが整備されていない。そこで、ゼブラフィッシュの成魚脳における38種類の神経ペプチドおよび、神経伝達物質マーカー遺伝子の発現場所を網羅的に可視化し、断面ごとにまとめた。さらにこのデータをもとに、これまで一つの神経核とされていた領域内に、神経ペプチドの発現が異なる2つ以上の領域がある箇所を複数見出し、神経亜核として提案した。また、ゼブラフィッシュ視床下部の神経ペプチド発現をマウスの発現と比較し、類似した発現パターンを示す神経核を複数見出した。以上の内容を論文にまとめ、投稿、プレプリントの公開を行った。また、結果の全スライドグラスのデジタルデータを参照しやすいデータベースとして公開した。

(1)嗅觉受体的鉴定在斑马鱼中，存在两个性信息素17,20β-PS的受体候选基因，并且获得了表明两者在同一嗅觉细胞中共表达的数据。今年，我们通过单细胞RNA测序分析，对嗅上皮中性信息素受体基因的表达进行了详细分析。结果显示，这两个性信息素受体候选基因实际上在同一细胞中表达。 (2)行为和内分泌变化的鉴定 培育了上一年之前培育的多个性信息素受体基因敲除鱼品系。我们还致力于构建一个实验系统来检测斑马鱼由于性信息素刺激而引起的内分泌变化。具体来说，我们研究了使用实时 PCR 和质谱法定量测定血液中性类固醇激素的垂体促性腺激素的方法。 (3)神经回路的阐明为了研究由性信息素激活的神经元群的特性，识别在目标神经元群中表达的标记基因是重要的。然而，在斑马鱼中，成年大脑中没有可用于寻找标记基因的基因表达图谱。因此，我们全面可视化了成年斑马鱼大脑中38种神经肽和神经递质标记基因的表达位置，并通过横截面进行总结。此外，基于这些数据，我们发现了多个区域，这些区域在一个被认为是单个神经核的区域内具有两个或多个具有不同神经肽表达的区域，并将它们提议为神经亚核。我们还比较了斑马鱼下丘脑和小鼠下丘脑中神经肽的表达，发现多个神经核表现出相似的表达模式。上述内容总结在一篇论文中，提交并作为预印本提供。此外，所有所得载玻片的数字数据均作为易于参考的数据库发布。

项目成果

Neuropeptide expression atlas in the adult zebrafish hypothalamus - definition of subnuclei and comparison with mammals -

成年斑马鱼下丘脑神经肽表达图谱-亚核的定义以及与哺乳动物的比较-

• 发表时间: 2022
• 作者: Towako Kajiyama; Yoshihiro Yoshihara
• 通讯作者: Yoshihiro Yoshihara

Neuropeptide expression atlas in the adult zebrafish hypothalamus - definition of subnuclei and comparison with mammals -

成年斑马鱼下丘脑神经肽表达图谱-亚核的定义以及与哺乳动物的比较-

• 发表时间: 2022
• 作者: Towako Kajiyama; Yoshihiro Yoshihara
• 通讯作者: Yoshihiro Yoshihara

ゼブラフィッシュ脳内の 神経ペプチド発現アトラス /研究者の出産育児ガイド ゼブラフィッシュ脳内の神経ペプチド発現アトラス/研究者の出産育児ガイド

斑马鱼大脑中神经肽表达图谱/分娩和育儿研究人员指南 斑马鱼大脑中神经肽表达图谱/分娩和育儿研究人员指南

• 发表时间: 2022
• 作者: 梶山十和子

An atlas and database of neuropeptide gene expression in the adult zebrafish forebrain.

成年斑马鱼前脑神经肽基因表达的图谱和数据库。

• DOI: 10.1002/cne.25619
• 发表时间: 2024-06-01
• 期刊: Journal of Comparative Neurology
• 影响因子: 2.5
• 作者: Towako Hiraki;N. Miyasaka;Reiko Ando;N. Wakisaka;Hiroya Itoga;Shuichi Onami;Yoshihiro Yoshihara
• 通讯作者: Yoshihiro Yoshihara

ゼブラフィッシュ脳内の 神経ペプチド発現アトラス /研究者の出産育児ガイド ゼブラフィッシュ脳内の神経ペプチド発現アトラス/研究者の出産育児ガイド

斑马鱼大脑中神经肽表达图谱/分娩和育儿研究人员指南 斑马鱼大脑中神经肽表达图谱/分娩和育儿研究人员指南

• 发表时间: 2022
• 作者: 梶山十和子