2023/10/17 更新

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ナカムラ ショウ
中村 翔
NAKAMURA Sho
所属
アジアサテライトキャンパス学院 国内教育部門 特任准教授
大学院担当
大学院生命農学研究科
職名
特任准教授
外部リンク

学位 1

  1. 博士(農学) ( 2016年3月   東京大学 ) 

研究キーワード 4

  1. 性分化

  2. 性行動

  3. 神経内分泌

  4. 繁殖学

研究分野 1

  1. ライフサイエンス / 動物生産科学

経歴 2

  1. 名古屋大学   アジアサテライトキャンパス学院   特任准教授

    2022年4月 - 現在

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  2. 岡山理科大学   獣医学部   講師

    2021年4月 - 2022年3月

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所属学協会 4

  1. 日本内分泌学会

    2018年 - 現在

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  2. 日本神経内分泌学会

    2013年 - 現在

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  3. 日本繁殖生物学会

    2012年 - 現在

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  4. 日本下垂体研究会

    2011年 - 現在

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論文 5

  1. Effect of a neurokinin 3 receptor-selective agonist administration on the embryos recovered from superovulated cows 国際誌

    Matsuyama Shuichi, Nakamura Sho, Minabe Shiori, Ohkura Satoshi, Kimura Koji

    BIOLOGY OF REPRODUCTION   108 巻 ( 6 ) 頁: 936 - 944   2023年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/biolre/ioad039

    Web of Science

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  2. Deterioration of mitochondrial biogenesis and degradation in the endometrium is a cause of subfertility in cows 査読有り 国際誌

    Matsuyama Shuichi, Nakamura Sho, Minabe Shiori, Sakatani Miki, Takenouchi Naoki, Sasaki Takuya, Inoue Yuki, Iwata Hisataka, Kimura Koji

    MOLECULAR REPRODUCTION AND DEVELOPMENT   90 巻 ( 3 ) 頁: 141 - 152   2023年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Molecular Reproduction and Development  

    To investigate possible causes of reproductive failure, we conducted global endometrial gene expression analyses in fertile and subfertile cows. Ingenuity pathway analysis showed that RICTOR and SIRT3 are significant upstream regulators for highly expressed genes in fertile cows, and are predicted to be activated upstream regulators of normal mitochondrial respiration. Canonical pathway analysis revealed that these highly expressed genes are involved in the activation of mitochondrial oxidative phosphorylation. Therefore, in subfertile cows, the inactivation of RICTOR and SIRT3 may correlate with decreased capacity of mitochondrial respiration. Furthermore, the expression levels of most mitochondrial DNA genes and nuclear genes encoding mitochondrial proteins were higher in subfertile cows. The mitochondrial DNA copy number was significantly higher in the endometrium of subfertile cows, whereas the ATP content did not differ between fertile and subfertile cows. Quantitative reverse transcription-PCR analysis demonstrated that the expression of PGC1a, TFAM, MFN1, FIS1, and BCL2L13 were significantly lower in subfertile cows. In addition, transmission electron microscopy images showed mitochondrial swelling in the endometrial cells of the subfertile cow. These results suggest that poor-quality mitochondria accumulate in the endometrium owing to a reduced capacity for mitochondrial biogenesis, fusion, fission, and degradation in subfertile cows, and may contribute to infertility.

    DOI: 10.1002/mrd.23670

    Web of Science

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  3. Cellular and molecular mechanisms regulating the KNDy neuronal activities to generate and modulate GnRH pulse in mammals

    Ikegami K., Watanabe Y., Nakamura S., Goto T., Inoue N., Uenoyama Y., Tsukamura H.

    Frontiers in Neuroendocrinology   64 巻   頁: 100968   2022年1月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Frontiers in Neuroendocrinology  

    Accumulating findings during the past decades have demonstrated that the hypothalamic arcuate kisspeptin neurons are supposed to be responsible for pulsatile release of gonadotropin-releasing hormone (GnRH) to regulate gametogenesis and steroidogenesis in mammals. The arcuate kisspeptin neurons express neurokinin B (NKB) and dynorphin A (Dyn), thus, the neurons are also referred to as KNDy neurons. In the present article, we mainly focus on the cellular and molecular mechanisms underlying GnRH pulse generation, that is focused on the action of NKB and Dyn and an interaction between KNDy neurons and astrocytes to control GnRH pulse generation. Then, we also discuss the factors that modulate the activity of KNDy neurons and consequent pulsatile GnRH/LH release in mammals.

    DOI: 10.1016/j.yfrne.2021.100968

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  4. Kisspeptin neurons as a key player bridging the endocrine system and sexual behavior in mammals

    Nakamura S., Watanabe Y., Goto T., Ikegami K., Inoue N., Uenoyama Y., Tsukamura H.

    Frontiers in Neuroendocrinology   64 巻   頁: 100952   2022年1月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Frontiers in Neuroendocrinology  

    Reproductive behaviors are sexually differentiated: for example, male rodents show mounting behavior, while females in estrus show lordosis behavior as sex-specific sexual behaviors. Kisspeptin neurons govern reproductive function via direct stimulation of gonadotropin-releasing hormone (GnRH) and subsequent gonadotropin release for gonadal steroidogenesis in mammals. First, we discuss the role of hypothalamic kisspeptin neurons as an indispensable regulator of sexual behavior by stimulating the synthesis of gonadal steroids, which exert “activational effects” on the behavior in adulthood. Second, we discuss the central role of kisspeptin neurons that are directly involved in neural circuits controlling sexual behavior in adulthood. We then focused on the role of perinatal hypothalamic kisspeptin neurons in the induction of perinatal testosterone secretion for its “organizational effects” on masculinization/defeminization of the male brain in rodents during a critical period. We subsequently concluded that kisspeptin neurons are key players in bridging the endocrine system and sexual behavior in mammals.

    DOI: 10.1016/j.yfrne.2021.100952

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  5. Kiss1-dependent and independent release of luteinizing hormone and testosterone in perinatal male rats

    Chen Jing, Minabe Shiori, Munetomo Arisa, Magata Fumie, Sato Marimo, Nakamura Sho, Hirabayashi Masumi, Ishihara Yasuhiro, Yamazaki Takeshi, Uenoyama Yoshihisa, Tsukamura Hiroko, Matsuda Fuko

    Endocrinologia Japonica   advpub 巻 ( 0 )   2022年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:一般社団法人 日本内分泌学会  

    DOI: 10.1507/endocrj.ej21-0620

    Web of Science

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講演・口頭発表等 4

  1. キスペプチンニューロンは興奮性アミノ酸によるGnRH/LH分泌刺激を仲介する

    上野山 賀久, 中村 翔, 早川 由起, 池上 花奈, 冨川 順子, 美辺 詩織, 後藤 哲平, 家田 菜穂子, 田村 千尋, 三寳 誠, 平林 真澄, 前多 敬一郎, 束村 博子

    日本内分泌学会雑誌  2012年9月  (一社)日本内分泌学会

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    開催年月日: 2012年9月

    記述言語:日本語  

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  2. Kiss1ノックアウトラットを用いたキスペプチンの生殖機能制御における役割の証明

    上野山 賀久, 中村 翔, 早川 由起, 池上 花奈, 冨川 順子, 美辺 詩織, 後藤 哲平, 家田 菜穂子, 田村 千尋, 三寳 誠, 平林 真澄, 前多 敬一郎, 束村 博子

    日本内分泌学会雑誌  2012年9月  (一社)日本内分泌学会

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    開催年月日: 2012年9月

    記述言語:日本語  

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  3. Kiss1ノックアウトラットを用いた繁殖機能制御におけるキスペプチンの役割の証明

    中村 翔, 上野山 賀久, 早川 由紀, 池上 花奈, 冨川 順子, 美辺 詩織, 後藤 哲平, 家田 菜穂子, 田村 千尋, 三宝 誠, 平林 真澄, 前多 敬一郎, 束村 博子

    The Journal of Reproduction and Development  2012年8月  (公社)日本繁殖生物学会

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    開催年月日: 2012年8月

    記述言語:日本語  

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  4. Kiss1-floxedマウスを用いた弓状核キスペプチンニューロンの機能解析

    中村 翔, 柳原 萌, 平嶋 昂, 美辺 詩織, 出浦 慎哉, 家田 菜穂子, 後藤 哲平, 深沼 達也, 今村 拓也, 三宝 誠, 冨田 江一, 平林 真澄, 冨川 順子, 上野山 賀久, 束村 博子, 前多 敬一郎

    日本内分泌学会雑誌  2012年4月  (一社)日本内分泌学会

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    開催年月日: 2012年4月

    記述言語:日本語  

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科研費 8

  1. 交尾行動と排卵を同期させる神経メカニズムの解明

    研究課題/研究課題番号:23K14064  2023年4月 - 2026年3月

    科学研究費助成事業  若手研究

    中村 翔

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4680000円 ( 直接経費:3600000円 、 間接経費:1080000円 )

    本研究の目的は、哺乳類の雌の発情期において交尾と排卵を協調させる神経メカニズムを解明することである。本研究では、交尾刺激によって脳内の排卵中枢キスペプチンニューロンが活性化すること、さらに排卵を誘起する黄体形成ホルモン(LH)のサージ状分泌に及ぼす影響を検討し、交尾刺激が排卵中枢を活性化する神経メカニズムを明らかにする。LHサージに必要不可欠なキスペプチンニューロンを上位で制御する神経ネットワークに着目し、交尾刺激に応答してLHサージを制御するニューロンをモデル動物のラットで同定する。さらに、遺伝子改変ラットや家畜モデルのヤギを用いて同定した交尾応答ニューロンの機能解析を行う。

  2. 哺乳類の排卵中枢を活性化させる神経シグナルの同定と排卵障害克服への応用

    研究課題/研究課題番号:23H02362  2023年4月 - 2026年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    井上 直子, 大蔵 聡, 中村 翔

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    担当区分:研究分担者 

    本研究の目的は、ほ乳類の視床下部に存在する排卵中枢キスペプチンニューロンを活性化する新規な上位神経系を明らかにするとともに、エストロジェンが排卵中枢におけるキスペプチン遺伝子(Kiss1)発現を促進する分子メカニズムを明らかにすることで、家畜やヒトに頻発する排卵障害の治療に向けた応用に資する成果を得ることである。キスペプチンニューロンは、種を越えて性腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)分泌を促進し排卵を制御する生殖中枢であることから、本研究による知見は、新たな排卵促進技術開発を可能とし、持続的な畜産物生産の向上だけでなくヒトの不妊治療への応用にも資するものである。

  3. 高血圧症における集合リンパ管収縮機構の破綻機序を解明する

    研究課題/研究課題番号:22H02527  2022年4月 - 2026年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    向田 昌司, 中村 翔

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    担当区分:研究分担者 

    これまでの高血圧症の病態研究の多くは、心臓、血管、腎臓、脳、免疫器官等を標的に行われてきた。これに対し、毛細リンパ管の過形成により体液を貯留し、血圧調節に寄与する、と指摘した論文に注目した。申請者は、「リンパ管収縮あるいは形成異常がリンパ管内の体液貯留に影響することで、間接的に血圧上昇をもたらしているのではないか」と考え、現在研究を進めている。本研究では、集合リンパ管機能障害の原因因子についてリンパ管収縮および拡張機能の2つの観点から検討を進める。

  4. 糖尿病発症に性差をもたらす膵臓局所GnRHによるインスリン分泌調節機構

    研究課題/研究課題番号:22K06033  2022年4月 - 2025年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    汾陽 光盛, 千葉 秀一, 中村 翔

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    担当区分:研究分担者 

    本研究では、1)膵臓GnRHの産生細胞とその発現機序をアネキシンA5との関連を含めて解明する。2)膵臓におけるGnRH-アネキシンA5のインスリン分泌に対する作用と作用機序を解明する。3 )膵臓GnRHに対する性腺ホルモン(アンドロジェン、エストロジェン)の影響の3点を明らかにする。実験に用いるホルモン測定のための時間分解蛍光免疫測定法、リアルタイムPCR法、in situハイブリダイゼーションを行う。動物、細胞はすでに維持しており、実験手技は確立しているので必要な試薬類を購入してすぐに着手できる。遺伝子変化の網羅的解析のためにRNAseqは委託で行う。

  5. 家畜の排卵・卵胞発育制御法の開発に資するエストロゲンフィードバック機構の解明

    研究課題/研究課題番号:21H05031  2021年7月 - 2026年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(S)

    束村 博子, 大蔵 聡, 平林 真澄, 羽田 真悟, 真方 文絵, 上野山 賀久, 大石 真也, 井上 直子, 中村 翔

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    担当区分:研究分担者 

    家畜やヒトを含む哺乳類メスにおける卵胞発育と排卵を制御するエストロゲンのフィードバック機構に着目し、卵胞発育を支配する負のフィードバック、および排卵を支配する正のフィードバックによる性腺刺激ホルモン分泌制御の分子メカニズムの解明とその応用の検証を目的とする。生殖機能中枢であるキスペプチンニューロンでのキスペプチン遺伝子発現とその分泌に対するエストロゲンの促進・抑制作用を、2つの神経核に局在するキスペプチンニューロンにおける神経核特異的な転写因子、受容体、分泌制御因子等の作用による制御の解明により明らかとし、家畜における実証研究により、排卵・卵胞発育障害などに対する治療法の開発に資する。

  6. 温暖化による家畜繁殖能低下の克服に資する脳熱センサーの繁殖中枢調節システムの解明

    研究課題/研究課題番号:20H03127  2020年4月 - 2024年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    上野山 賀久, 平林 真澄, 中村 翔, 井上 直子, 森田 康広

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    担当区分:研究分担者 

    本研究の目的は、暑熱環境下において家畜の繁殖成績の低下を招く脳内メカニズムを解明し、地球温暖化により頻発する家畜の生産性低下を克服するための知見を集積することである。本研究では、体温上昇を感知する脳内の熱センシング細胞 (脳熱センサー) を着想し、熱センシング細胞が繁殖を司るキスペプチンニューロンを抑制するメカニズムを明らかにする。さらに、熱センシング細胞が分泌するシグナル分子の拮抗剤により暑熱環境下における家畜の繁殖機能低下を克服できることを検証する。本知見により、新たな家畜の繁殖促進技術の開発を可能とし、家畜の繁殖成績の向上を通じて畜産物の生産性の革新的な向上に資することが期待できる。
    本研究の目的は、暑熱環境下において家畜の繁殖成績の低下を招く脳内メカニズムを解明し、地球温暖化により頻発する家畜の生産性低下を克服するための知見を集積することである。そのため、暑熱ストレス条件下におけるウシの卵巣機能を調査した。また、モデル動物であるラットを用いて繁殖機能を司る中枢ニューロンを同定した。
    カンボジアの暑熱環境下において、牛舎屋内、屋外で飼育した交雑乳用牛を用いて、ホルモン剤を用いた発情同期化処置を実施し、その後の黄体退行と卵胞発育、排卵などを調査した。その結果、牛舎屋内で飼育した場合と比較して、屋外の直射日光の当たる条件で飼育した場合において、黄体退行・排卵の遅延などが生じることを見いだした。
    モデル動物であるラットを用いて、家畜を含む哺乳類の視床下部弓状核に局在するキスペプチンニューロンが繁殖機能を制御する中枢のニューロンであることを明らかにした。具体的には、、弓状核特異的なキスペプチン遺伝子のノックアウトラットにおいて、卵胞発育を制御する黄体形成ホルモンのパルス状分泌が消失することを明らかにした。さらに、全身性キスペプチン遺伝子ノックアウトラットにおける弓状核特異的なキスペプチン遺伝子導入によって、黄体形成ホルモンのパルス状分泌が復活し、排卵可能なサイズにまで卵胞を発育させることに成功した。
    また、モデル動物であるラットを用いて、暑熱ストレス下の食欲不振により生じる低栄養条件下において、繁殖中枢キスペプチンニューロンの機能低下が、視床下部室傍核ダイノルフィンニューロンの活性化を介して生じることを明らかにした。
    本年は、暑熱環境下における家畜の繁殖機能を調査する実験系の確立、家畜を含む哺乳類の繁殖中枢ニューロンの同定、暑熱ストレス下の食欲不振により生じる低栄養条件下の繁殖抑制を仲介するニューロンの同定について以下の成果を得たことから、概ね順調に進展していると考える。
    1) 暑熱環境下で飼育した家畜において、繁殖成績の低下につながる黄体退行・排卵の遅延などの指標を明らかにし、本研究で明らかとするシグナル分子の効果を実際に家畜を用いて検証する方法を確立できた。
    2) モデル動物において、弓状核キスペプチンニューロンが繁殖機能を司る中枢ニューロンであることを同定した。
    3) モデル動物において、視床下部室傍核ダイノルフィンニューロンが、繁殖中枢キスペプチンニューロンの機活動を抑制する上位のニューロンであることを明らかにした。
    本年度の研究により、弓状核キスペプチンニューロンが繁殖機能を司る中枢ニューロンであることを同定できた。今後、キスペプチンニューロンニューロン特異的にCre組換え酵素を発現する遺伝子組み換えラットを用いて、ウイルスベクターを用いてキスペプチンニューロン特異的に神経トレーサーを発現させる。このような最新の神経トレーシング技術により、シナプスを介してキスペプチンニューロンに発現したトレーサー分子を取り込んだ細胞を可視化し、キスペプチンニューロンに入力する熱センシング細胞を同定する予定である。

  7. Tac1ニューロンによる哺乳類の発情行動制御メカニズムの解明

    研究課題/研究課題番号:20K15650  2020年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究  若手研究

    中村 翔

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  8. ATP-プリン受容体シグナリングによる哺乳類の排卵中枢制御メカニズムの解明

    研究課題/研究課題番号:19H03103  2019年4月 - 2023年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    井上 直子, 平林 真澄, 松山 秀一, 中村 翔, 上野山 賀久

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    担当区分:研究分担者 

    本研究の目的は、ほ乳類の雌の排卵を制御する視床下部視索前野/前腹側室周囲核キスペプチンニューロンに発現するプリン受容体に着目し、ATP-プリン受容体シグナリングが排卵中枢であるキスペプチンニューロンを活性化し排卵に至る神経メカニズムを明らかにすることである。一般的に細胞内のエネルギー通貨として知られるATPは、脳内でプリン作動性神経リガンドとして作用するが生殖機能における役割は不明であった。本研究では、ATP-プリン受容体による排卵中枢キスペプチンニューロンの活性化メカニズムを明らかにするとともに、得られた知見の家畜への応用を検証する。
    本研究は、排卵中枢である視索前野/前腹側室周囲核キスペプチンニューロンを上位から制御する新規な神経シグナルとしてATP-プリン受容体シグナリングに着目し、プリン作動性神経の同定と、同神経の活性化メカニズムの解明により、いつ、どのようなメカニズムによりATPシグナルが前腹側室周囲核キスペプチンニューロンに入力・活性化するのかを明らかにすることで、排卵制御の新たな神経機構を解明することを目的としている。
    本年度は、ラットを用いた組織学的解析をすすめ、排卵の指標である黄体形成ホルモンのサージ状分泌が生じる前にプリン作動性神経細胞が活性化する神経核を複数特定した。また、それらの神経核のプリン作動性神経細胞には、エストロジェン受容体αが発現していることも見いだした。現在、神経トレーサー解析により、これらのプリン作動性神経細胞から前腹側室周囲核キスペプチンニューロン近傍への神経投射を解析中である。
    また本年度は、キスペプチンニューロン(Kiss1遺伝子)特異的にCre組み換え酵素を発現する遺伝子改変ラット(Kiss1-Creラット)の作出にも成功した。今後、小麦胚芽レクチンなどの神経トレーサーを発現するアデノ随伴ウィルスベクターを脳領域的特異的に投与し、前腹側室周囲核キスペプチンニューロンに直接入力する神経経路の解析をすすめる予定である。
    in vitro系による解析については、マウス前腹側室周囲核キスペプチンニューロン由来不死化細胞株を購入し、カルシウムイメージング解析を現在実施している。
    今年度、排卵の指標である黄体形成ホルモンのサージ状分泌が生じる前にプリン作動性神経細胞が活性化する神経核を特定できたことと、Kiss1-Creラットの作出に成功したことから、今後神経トレーサー解析をすすめることにより、前腹側室周囲核キスペプチンニューロンに入力するATPシグナルの同定が可能となる。このように研究は順調に進展している。
    また、マウス前腹側室周囲核キスペプチンニューロン由来不死化細胞株によるカルシウムイメージング解析の立ち上げも順調に進んでおり、今後ATP-プリン受容体シグナリングの解析をすすめる予定である。
    今後は、キスペプチンニューロン(Kiss1遺伝子)特異的にCre組み換え酵素を発現する遺伝子改変ラット(Kiss1-Creラット)に、小麦胚芽レクチンなどの神経トレーサーを発現するアデノ随伴ウィルスベクターを脳領域的特異的に投与し、前腹側室周囲核キスペプチンニューロンに直接入力する神経経路の解析をすすめる予定である。また、細胞内 Ca2+濃度変化をキスペプチン放出の指標として用い、マウス前腹側室周囲核キスペプチンニューロン由来不死化細胞へのATPまたはATP・プリン受容体拮抗薬共添加による細胞内Ca2+濃度変化を解析することで、ATP-プリン受容体シグナリングがキスペプチンニューロンを直接活性化するかどうかを検討する予定である。さらに、ラットで明らかにした知見が家畜に応用できるかを検証するため、シバヤギの視索前野近傍にATPを投与し、黄体形成ホルモン分泌を誘起できるかどうかを検証するとともに、プリン受容体拮抗薬を投与し血中LH分泌を指標として黄体形成ホルモン一過性大量放出をブロックできるかを検証する予定である。

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担当経験のある科目 (本学以外) 1

  1. 動物衛生学実習

    岡山理科大学)

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    科目区分:学部専門科目