行動依存的なドパミン動態に基づく雄マウス性行動の神経基盤の解明

基于行为依赖性多巴胺动力学阐明雄性小鼠性行为的神经基础

• 批准号: 22KJ0371
• 负责人: 宮坂 藍
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0371/
• 关键词: 性行動; マウス; ドパミン; GRABDA; GCaMP; ファイバーフォトメトリー法; 神経科学

げっ歯類の性行動は、雄が発情雌に対してにおい嗅ぎ、追跡などの探索行動を十分に行った後、挿入、射精といった完了行動が、順序だって表出されることにより形作られる。しかしながら、これらの様々な行動成分からなる雄の性行動が、どのように脳内で制御されているかは明らかになっていない。本研究では、脳内報酬系の主要なシグナル分子のドパミンの放出パターンを、ドパミン動態を可視化するGRABDAセンサーにより計測し、雄マウスの性行動場面に観察される特徴的なドパミン動態が、どのように性行動制御に寄与するのかを解明することを目指す。昨年度発見した性行動制御に重要な役割を担う可能性のある脳部位にて、性行動場面に特徴的に認められるドパミン動態が、どのような神経伝達物質や受容体により制御されているかを明らかにするために、in situハイブリダイゼーション法や免疫組織化学染色法による脳切片の染色、薬理学と光遺伝学とを組み合わせたEx vivo imagingなどの実験を行った。これらの実験から、特徴的なドパミン放出がどのような神経伝達物質と受容体により制御されているかを明らかにした。そしてこれらの結果をもとにして、光遺伝学的手法やshRNAを用いた神経活動の操作を行い、in vivoの条件においても、先述の実験で同定された候補の受容体や神経伝達物質が、性行動制御において重要であることを見出した。また、改変狂犬病ウイルスベクターを用いた逆行性神経トレーシングにより、今回標的としているドパミン神経を制御すると想定された神経集団の、その上流を同定することを試みたが、シグナルを捉えることはできなかった。発見した神経集団の特性上、改変狂犬病ウイルスベクターにより標識することが難しいと考えられる。本年度得られた結果とこれまでの結果を基に国際誌に論文を投稿準備中である。

啮齿类动物的性行为是由雄性在发情时进行充分的探索行为（例如嗅探和追逐雌性）后依次展示完成行为（例如插入和射精）而形成的。然而，尚不清楚由这些不同行为成分组成的男性性行为是如何在大脑中控制的。在这项研究中，我们使用 GRABDA 传感器测量了多巴胺（大脑奖励系统中的一种主要信号分子）的释放模式，该传感器可以可视化多巴胺动态，我们的目的是阐明这是否有助于控制性行为。在去年发现的一个可能在控制性行为中发挥重要作用的大脑区域中，我们阐明了哪种神经递质和受体控制着性行为过程中观察到的多巴胺动态。为了实现这一目标，我们进行了诸如对大脑切片进行染色等实验。使用原位杂交和免疫组织化学染色，以及结合药理学和光遗传学的离体成像。这些实验揭示了哪些神经递质和受体控制特征性多巴胺的释放。基于这些结果，我们使用光遗传学技术和 shRNA 操纵神经活动，并证实上述实验中确定的候选受体和神经递质也存在于体内条件下，对控制性行为很重要。此外，我们尝试使用改良的狂犬病病毒载体进行逆行神经追踪，以确定控制本研究中目标多巴胺神经元的神经群的上游，但我们无法捕获任何信号。由于所发现的神经群体的特征，用改良的狂犬病病毒载体对其进行标记被认为是困难的。我们目前正准备根据今年获得的结果和迄今为止的结果向国际期刊提交一篇论文。

项目成果

Peking University/Tsinghua University/NIBS, Beijing(中国)

北京大学/清华大学/NIBS，北京（中国）

Dopaminergic Signatures of Intromission to Ejaculation

射精前的多巴胺能特征

• 发表时间: 2023
• 作者: Hasegawa Emi;Miyasaka Ai;Sakurai Katsuyasu;Cherasse Yoan;Li Yulong;Sakurai Takeshi;Ai Miyasaka
• 通讯作者: Ai Miyasaka

Rapid eye movement sleep is initiated by basolateral amygdala dopamine signaling in mice

• DOI: 10.1126/science.abl6618
• 发表时间: 2022-03-04
• 期刊: SCIENCE
• 影响因子: 56.9
• 作者: Hasegawa, Emi;Miyasaka, Ai;Sakurai, Takeshi
• 通讯作者: Sakurai, Takeshi

Male sexual behaviors are regulated by dopaminergic signaling in NAc in mice

小鼠 NAc 中的多巴胺能信号调节男性性行为

• 发表时间: 2023
• 作者: Ai Miyasaka;Takeshi Kanda;Yuka Terakoshi;Cherasse Yoan;Yukiko Ishikawa;Yulong Li;Masashi Yanagisawa;Katsuyasu Sakurai;Takeshi Sakurai;Qinghua Liu
• 通讯作者: Qinghua Liu

Dopamin dynamics in NAc-vs control male sexual behavior in mice

NAc-vs 中的多巴胺动力学控制小鼠雄性性行为

• 发表时间: 2022
• 作者: Ai Miyasaka;Yuka Terakoshi;Yulong Li;Katsuyasu Sakurai;Takeshi Sakura;Qinghua Liu
• 通讯作者: Qinghua Liu