2023/01/04 更新

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フクシマ アキヒロ
福島 章紘
FUKUSHIMA Akihiro
所属
大学院医学系研究科 附属医学教育研究支援センター 先端領域支援部門 助教
大学院担当
大学院医学系研究科
学部担当
医学部 医学科
職名
助教

学位 3

  1. 博士(医学) ( 2010年4月   東京大学 ) 

  2. 修士(薬学) ( 2005年3月   名古屋市立大学 ) 

  3. 学士(薬学) ( 2003年3月   名古屋市立大学 ) 

現在の研究課題とSDGs 1

  1. 恒常性を司る中枢神経機構の解明

 

論文 10

  1. Prostaglandin EP3 receptor–expressing preoptic neurons bidirectionally control body temperature via tonic GABAergic signaling 査読有り 国際誌

    Nakamura Y., Yahiro T., Fukushima A., Kataoka N., Hioki H., Nakamura K.

    Science Advances   8 巻 ( 51 ) 頁: eadd5463   2022年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The bidirectional controller of the thermoregulatory center in the preoptic area (POA) is unknown. Using rats, here, we identify prostaglandin EP3 receptor-expressing POA neurons (POAEP3R neurons) as a pivotal bidirectional controller in the central thermoregulatory mechanism. POAEP3R neurons are activated in response to elevated ambient temperature but inhibited by prostaglandin E2, a pyrogenic mediator. Chemogenetic stimulation of POAEP3R neurons at room temperature reduces body temperature by enhancing heat dissipation, whereas inhibition of them elicits hyperthermia involving brown fat thermogenesis, mimicking fever. POAEP3R neurons innervate sympathoexcitatory neurons in the dorsomedial hypothalamus (DMH) via tonic (ceaseless) inhibitory signaling. Although many POAEP3R neuronal cell bodies express a glutamatergic messenger RNA marker, their axons in the DMH predominantly release γ-aminobutyric acid (GABA), and their GABAergic terminals are increased by chronic heat exposure. These findings demonstrate that tonic GABAergic inhibitory signaling from POAEP3R neurons is a fundamental determinant of body temperature for thermal homeostasis and fever.

    DOI: 10.1126/sciadv.add5463

  2. An oxytocinergic neural pathway that stimulates thermogenic and cardiac sympathetic outflow. 査読有り 国際誌

    Fukushima A, Kataoka N, Nakamura K

    Cell reports   40 巻 ( 12 ) 頁: 111380 - 111380   2022年9月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.celrep.2022.111380

    PubMed

  3. Intracerebroventricular Treatment with Resiniferatoxin and Pain Tests in Mice. 査読有り 国際誌

    Fukushima A, Fujii M, Ono H

    Journal of visualized experiments : JoVE   ( 163 )   2020年9月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3791/57570

    PubMed

  4. Impairment of spatial memory accuracy improved by Cbr1 copy number resumption and GABA(B) receptor-dependent enhancement of synaptic inhibition in Down syndrome model mice 査読有り 国際誌

    Arima-Yoshida Fumiko, Raveau Matthieu, Shimohata Atsushi, Amano Kenji, Fukushima Akihiro, Watanave Masashi, Kobayashi Shizuka, Hattori Satoko, Usui Masaya, Sago Haruhiko, Mataga Nobuko, Miyakawa Tsuyoshi, Yamakawa Kazuhiro, Manabe Toshiya

    SCIENTIFIC REPORTS   10 巻 ( 1 ) 頁: 14187   2020年8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:Scientific Reports  

    Down syndrome is a complex genetic disorder caused by the presence of three copies of the chromosome 21 in humans. The most common models, carrying extra-copies of overlapping fragments of mouse chromosome 16 that is syntenic to human chromosome 21, are Ts2Cje, Ts1Cje and Ts1Rhr mice. In electrophysiological analyses using hippocampal slices, we found that the later phase of the depolarization during tetanic stimulation, which was regulated by GABAB receptors, was significantly smaller in Ts1Cje and Ts2Cje mice than that in WT controls but not in Ts1Rhr mice. Furthermore, isolated GABAB receptor-mediated inhibitory synaptic responses were larger in Ts1Cje mice. To our knowledge, this is the first report that directly shows the enhancement of GABAB receptor-mediated synaptic currents in Ts1Cje mice. These results suggest that GABAB receptor-mediated synaptic inhibition was enhanced in Ts1Cje and Ts2Cje mice but not in Ts1Rhr mice. The Cbr1 gene, which is present in three copies in Ts1Cje and Ts2Cje but not in Ts1Rhr, encodes carbonyl reductase that may facilitate GABAB-receptor activity through a reduction of prostaglandin E2 (PGE2). Interestingly, we found that a reduction of PGE2 and an memory impairment in Ts1Cje mice were alleviated when only Cbr1 was set back to two copies (Ts1Cje;Cbr1+/+/−). However, the GABAB receptor-dependent enhancement of synaptic inhibition in Ts1Cje was unaltered in Ts1Cje;Cbr1+/+/− mice. These results indicate that Cbr1 is one of the genes responsible for DS cognitive impairments and the gene(s) other than Cbr1, which is included in Ts1Cje but not in Ts1Rhr, is responsible for the GABAB receptor-dependent over-inhibition.

    DOI: 10.1038/s41598-020-71085-9

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

    その他リンク: http://www.nature.com/articles/s41598-020-71085-9

  5. Oxytocinergic Neurons in the Hypothalamic Paraventricular Nucleus Stimulate Brown Adipose Tissue Thermogenesis through Rostral Medullary Raphe

    Fukushima Akihiro, Nakamura Kazuhiro

    FASEB JOURNAL   33 巻   2019年4月

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    記述言語:英語  

    Web of Science

  6. [Similarity of Clinically Significant Neuropsychiatric Adverse Reactions Listed in Package Inserts between the Anti-influenza Drugs Oseltamivir and Amantadine (Possibility Attributable to Common Pharmacological Effects)]. 査読有り

    Ono H, Okamura M, Fukushima A

    Yakugaku zasshi : Journal of the Pharmaceutical Society of Japan   138 巻 ( 9 ) 頁: 1201 - 1215   2018年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:公益社団法人 日本薬学会  

    <bibitem lang="en">  The anti-influenza virus drug oseltamivir has been reported to have several pharmacological actions including blocking of nicotinic acetylcholine receptor channels and activation of the dopaminergic system. These pharmacological actions highly overlap those of amantadine, another anti-influenza virus drug authorized in Japan, and ester-type local anesthetics. Moreover, oseltamivir and amantadine can clinically induce similar adverse neuropsychiatric reactions. In the present study, from the database of the Pharmaceuticals and Medical Devices Agency (PMDA), we surveyed 2,576 drugs for which neuropsychiatric side effects similar to those of oseltamivir, amantadine and local anesthetics (abnormal behavior, confusion, consciousness disturbance, convulsion, delirium, delusion, hallucination, myoclonus, tremor) are listed as “clinically significant adverse reactions”, and found 327 that had at least one of these adverse reactions. Other neuraminidase inhibitors (laninamivir, peramivir and zanamivir) did not elicit such adverse reactions. By discussing the pharmacological effects of drugs that elicit these adverse reactions, we propose that the similarity of adverse neuropsychiatric reactions between oseltamivir and amantadine is possibly attributable to their common pharmacological effects.<br>

    DOI: 10.1248/yakushi.18-00022

    PubMed

  7. The anti-influenza drug oseltamivir evokes hypothermia in mice through dopamine D-2 receptor activation via central actions 査読有り

    Fukushima Akihiro, Fukui Arisa, Takemura Yuki, Maeda Yasuhiro, Ono Hideki

    JOURNAL OF PHARMACOLOGICAL SCIENCES   136 巻 ( 1 ) 頁: 39 - 41   2018年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Pharmacological Sciences  

    Oseltamivir has a hypothermic effect in mice when injected intraperitoneally (i.p.) and intracerebroventricularly (i.c.v.). Here we show that the hypothermia evoked by i.c.v.-oseltamivir is inhibited by non-selective dopamine receptor antagonists (sulpiride and haloperidol) and the D2-selective antagonist L-741,626, but not by D1/D5-selective and D3-selective antagonists (SCH-23390 and SB-277011-A, respectively). The hypothermic effect of i.p.-administered oseltamivir was not inhibited by sulpiride, haloperidol, L-741,626 and SCH-23390. In addition, neither sulpiride, haloperidol nor SCH-23390 blocked hypothermia evoked by i.c.v.-administered oseltamivir carboxylate (a hydrolyzed metabolite of oseltamivir). These results suggest that oseltamivir in the brain induces hypothermia through activation of dopamine D2 receptors.

    DOI: 10.1016/j.jphs.2017.12.005

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

    その他リンク: http://orcid.org/0000-0003-4465-7445

  8. Supraspinal-selective TRPV1 desensitization induced by intracerebroventricular treatment with resiniferatoxin 査読有り

    Fukushima Akihiro, Mamada Kizuku, Iimura Aki, Ono Hideki

    SCIENTIFIC REPORTS   7 巻 ( 1 ) 頁: 12452   2017年9月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s41598-017-12717-5

    Web of Science

    PubMed

  9. Serotonergic System Does Not Contribute to the Hypothermic Action of Acetaminophen. 査読有り

    Fukushima A, Sekiguchi W, Mamada K, Tohma Y, Ono H

    Biological & pharmaceutical bulletin   40 巻 ( 2 ) 頁: 227 - 233   2017年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1248/bpb.b16-00728

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

    その他リンク: http://orcid.org/0000-0003-4465-7445

  10. Oseltamivir produces hypothermic and neuromuscular effects by inhibition of nicotinic acetylcholine receptor functions: comparison to procaine and bupropion 査読有り

    Fukushima A, Chazono K, Hashimoto Y, Iwajima Y, Yamamoto S, Maeda Y, Ohsawa M, Ono H

    European journal of pharmacology   762 巻   頁: 275 - 282   2015年9月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.ejphar.2015.06.004

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講演・口頭発表等 24

  1. 褐色脂肪熱産生を駆動するオキシトシン神経系

    福島章紘

    Biothermology Workshop 2022 & 温度生物学若手の会 合同シンポジウム  2022年12月26日 

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    開催年月日: 2022年12月

    記述言語:日本語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(指名)  

  2. A central oxytocin neural pathway that regulates metabolism

    Akihiro Fukushima, Kazuhiro Nakamura

    The 3rd CIBoG Retreat  2022年2月19日 

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    開催年月日: 2022年2月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  3. 視床下部オキシトシンニューロンによる褐色脂肪熱産生の調節メカニズム

    福島章紘,中村和弘

    第126回日本解剖学会総会・全国学術集会 / 第98回日本生理学会大会 合同大会  2021年3月29日  日本生理学会・日本解剖学会

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:英語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(指名)  

    開催地:Web  

  4. 情動はどのようにして熱産生や循環機能に影響を与えるのか?

    中村和弘,片岡直也,福島章紘

    第126回日本解剖学会総会・全国学術集会 / 第98回日本生理学会大会 合同大会  2021年3月28日  日本生理学会・日本解剖学会

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:英語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(指名)  

    開催地:Web  

  5. 視床下部-延髄縫線核オキシトシン神経系による熱産生交感神経反応の促進

    福島章紘,中村和弘

    第67回中部日本生理学会  2020年10月 

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    開催年月日: 2020年10月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Web  

  6. 視床下部室傍核オキシトシン神経系による褐色脂肪熱産生の促進

    福島章紘,中村和弘

    第10回名古屋大学医学系研究科・生理学研究所合同シンポジウム  2020年9月19日 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Web  

  7. 視床下部室傍核オキシトシン神経系による褐色脂肪熱産生の促進

    福島章紘,中村和弘

    温熱生理研究会  2020年8月27日  生理学研究所

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    開催年月日: 2020年8月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Web  

  8. 視床下部室傍核‐延髄縫線核オキシトシン神経系による褐色脂肪熱産生の促進

    福島章紘,中村和弘

    第97回日本生理学会大会  2020年3月  日本生理学会

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    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:誌上開催  

  9. 視床下部室傍核オキシトシン神経系による褐色脂肪熱産生の促進

    福島章紘, 中村和弘

    第15回 環境生理学プレコングレス(誌上開催)  2020年3月16日 

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    開催年月日: 2020年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

  10. Central Neural Pathways for Thermoregulation and Beyond. 招待有り

    福島章紘

    第190回薬学談話会  2019年11月21日 

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    開催年月日: 2019年11月

    会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

    開催地:名古屋市立大学田辺通キャンパス  

  11. Oxytocinergic Neurons in the Hypothalamic Paraventricular Nucleus Stimulate Brown Adipose Tissue Thermogenesis Through Rostral Medullary Raphe

    Fukushima A, Nakamura K

    第9回名古屋大学医学系研究科・生理学研究所合同シンポジウム  2019年9月28日 

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    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

  12. Oxytocinergic Neurons in the Hypothalamic Paraventricular Nucleus Stimulate Brown Adipose Tissue Thermogenesis through Rostral Medullary Raphe 国際会議

    Fukushima A, Nakamura K

    Experimental Biology 2019 Meeting  2019年4月 

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    開催年月日: 2019年4月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Orlando, USA   国名:アメリカ合衆国  

    Hypothalamic neurons in the paraventricular nucleus (PVN) produce several neuropeptides, including oxytocin and vasopressin, and send their axons to various brain regions. These PVN neurons have been considered to serve neuroendocrine and autonomic functions, and many studies have demonstrated the involvement of oxytocin in social and emotional behaviors (e.g. maternal and sexual behaviors, and stress responses). Although these behaviors are accompanied with autonomic responses, it is unclear how oxytocin modulates the activities of the autonomic nervous system. To investigate the roles of PVN oxytocinergic neurons in the central regulation of autonomic function, in this study, we first performed neural tract tracing in rats from PVN oxytocinergic neurons to the rostral medullary raphe region (rMR), which contains sympathetic premotor neurons controlling brown adipose tissue (BAT) thermogenesis. In the rMR, oxytocin‐immunoreactive fibers, but not vasopressin‐immunoreactive fibers, were distributed, and oxytocin‐containing terminals were apposed to tryptophan hydroxylase‐expressing (i.e., serotonergic) neurons, potentially BAT sympathetic premotor neurons. Retrograde tracing from the rMR with cholera toxin b‐subunit (CTb) labeled a portion of oxytocinergic neurons in the caudal PVN, but not in the supraoptic nucleus, suggesting that the PVN is a major source of oxytocinergic fibers in the rMR. Then, we performed in vivo BAT sympathetic nerve recording combining optogenetic stimulation of the PVN‐derived oxytocinergic axon terminals in the rMR. Recombinant adeno‐associated viral vectors were injected into the PVN to express the engineered channel rhodopsin variant, ChIEF, under the oxytocin promoter. We confirmed that most of PVN neurons expressing ChIEF‐mCherry contained oxytocin and that their axon fibers were densely distributed in the rMR. Optogenetic stimulation of these fibers evoked BAT sympathetic nerve activities as well as increased expired CO2 and heart rate. Similar thermogenic and cardiac responses were elicited by nanoinjection of oxytocin into the rMR, and these responses were blocked by prior injection of the oxytocin receptor antagonist, L‐368,899 into the rMR. In addition, oxytocin injection into the rMR also potentiated NMDA‐evoked BAT sympathetic nerve activities. These findings indicate that PVN oxytocinergic neurons stimulate thermogenic sympathetic outflow to BAT through activation of rMR neurons. This oxytocinergic pathway may play an important role in emotion‐related autonomic responses.

  13. Raphe-projecting oxytocinergic hypothalamic neurons stimulate brown adipose tissue thermogenesis 国際会議

    Fukushima A, Nakamura K

    9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress (FAOPS2019)  2019年3月  Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies (FAOPS)

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    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Kobe Convention Center  

  14. 視床下部オキシトシン神経系による褐⾊脂肪熱産⽣の誘導

    福島章紘,中村和弘

    第46 回⾃律神経⽣理研究会  2018年12月1日 

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    開催年月日: 2018年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:⽇本光電⼯業株式会社本社ビル  

  15. 視床下部室傍核オキシトシンニューロンは延髄縫線核へ投射して褐色脂肪熱産生を誘導する

    福島章紘,中村和弘

    第65回中部日本生理学会  2018年11月16日 

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    開催年月日: 2018年11月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:名古屋大学鶴舞キャンパス  

  16. 添付文書における抗インフルエンザウイルス薬オセルタミビルと局所麻酔薬の副作用の類似性

    小野秀樹, 岡村真彩, 福島章紘

    日本薬学会第137年会  2017年3月  日本薬学会

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    開催年月日: 2017年3月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:仙台国際センター   国名:日本国  

  17. Intracerebroventricular injection of resiniferatoxin induces brain-selective TRPV1 desensitization in mice

    Fukushima A, Mamada K, Ono H

    第39回日本神経科学大会 

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    開催年月日: 2016年

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:日本国  

  18. Chemical ablation of TRPV1-expressing cells in the CNS attenuates hypothermic effects of acetaminophen and p-aminophenol

    Fukushima A, Fujii M, Higurashi K and Ono H

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    開催年月日: 2016年

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:日本国  

  19. Centrally administered oseltamivir evokes hypothermia through dopamine D2 receptor activation in mice

    Fukushima A, Fukui A, Takemura Y, Matsuura N, Maeda Y and Ono H

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    開催年月日: 2016年

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:日本国  

  20. レシニフェラトキシン中枢投与マウスにおけるアセトアミノフェンの体温低下作用の抑制

    福島章紘, 藤井萌子, 眞々田築, 日暮航平, 小野秀樹

    第133回日本薬理学会関東部会 

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    開催年月日: 2015年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  21. Inhibition of serotonergic system does not contribute to the hypothermic action of acetaminophen

    Fukushima A, Sekiguchi W, Tsuchido Y, Tohma Y, Mamada K, Ono H

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    開催年月日: 2015年

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:日本国  

  22. オセルタミビルの心血管機能・骨格筋収縮に対する作用:局所麻酔様作用の可能性

    福島章紘, 前田康博, 小野秀樹

    第45回日本神経精神薬理学会・第37回日本生物学的精神医学会 合同年会 

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    開催年月日: 2015年

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    国名:日本国  

  23. Synaptic vesicle pool size affects the frequency dependency of synaptic transmission in the hippocampus

    Fukushima A, Sekino Y and Manabe T

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    開催年月日: 2008年

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:日本国  

  24. Presynaptic mechanisms of the frequency-dependent depression at perforant path-granule cell synapses in the hippocampus

    Fukushima A, Sekino Y and Manabe T

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    開催年月日: 2008年

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:日本国  

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科研費 3

  1. 延髄自律神経中枢へ投射するオキシトシン神経系の機能解明

    研究課題/研究課題番号:22K06844  2022年4月 - 2025年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    福島 章紘

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4160000円 ( 直接経費:3200000円 、 間接経費:960000円 )

    視床下部は体温や血圧など基本的な身体内部状態の維持に加え,情動行動中枢としても機能する.視床下部室傍核に由来するオキシトシン神経系は,社会的行動を司る脳領域へ投射すると同時に,交感・副交感両神経系を制御する延髄の領域へも投射しており,申請者は延髄縫線核へ投射するオキシトシン神経系が交感神経活動を促進することを見出している.本研究では,延髄の自律神経制御領域へ下行性投射するオキシトシン神経系の覚醒下活動を観察,操作することで,オキシトシン神経系の活動と情動行動中に惹起される自律神経反応との因果関係を明らかにする.

  2. 交感神経活動を制御する視床下部オキシトシン神経系の中枢神経回路の解明

    研究課題/研究課題番号:19K07300  2019年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    福島 章紘

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    視床下部は体温や血圧など基本的な身体内部状態の維持に加え,情動行動中枢としても機能している.本研究は,視床下部オキシトシンニューロンを活性化する上位中枢領域を単シナプス逆行性トレーシングにより同定し,これらの領域間シナプスの特性を電気生理学的手法および免疫組織化学的手法を用いて明らかにする.さらに覚醒行動下におけるオキシトシンニューロンの活動をインビボカルシウムイメージング法により観察することで,情動行動中に惹起される交感神経反応における視床下部オキシトシン神経系の役割を明らかにする.
    本研究の目的は,情動にともなう交感神経反応表出時におけるオキシトシン神経系の関与を明らかにすることである.喜怒哀楽や緊張,恐怖などの情動が生じる際,血圧・心拍変動をはじめとした自律神経反応も同時に誘導される.交感神経系の活動は延髄縫線核を含む下行性神経路により制御されているが,研究代表者らはこれまでに,オキシトシンニューロン選択的に任意の遺伝子を発現させるアデノ随伴ウイルスを開発・使用することで,視床下部室傍核オキシトシンニューロンが延髄縫線核へ投射していることや,延髄縫線核においてオキシトシン作動性軸索を光遺伝学的に刺激すると褐色脂肪熱産生が誘導されることを見出している.
    今年度は,上記実験で用いたアデノ随伴ウイルスをさらに応用・改変することで,延髄縫線核からの逆行性感染によりオキシトシンニューロン選択的にCreリコンビナーゼ発現を誘導するウイルスの開発を試みた.これまでに6種類のウイルスを作製し,それらの細胞選択性や発現効率を検討してきたが,実用に足るウイルスを見いだせておらず,現在も開発を継続している.同じく今年度に実施を計画していたオキシトシンニューロンに投射するシナプスの電気生理学的解析については,スライスパッチクランプ法の実験系を確立することができた.また本オキシトシン神経系の生理学的意義をさらに検討するため,麻酔下ラット延髄縫線核にてオキシトシン性軸索の光遺伝学的刺激後,興奮性神経伝達物質であるNMDAを同じく延髄縫線核に微量注入する実験をおこない,オキシトシンが延髄縫線核交感神経プレモーターニューロンの興奮性を上げること,すなわち本神経系が他の上位脳領域からの興奮性信号を増強しており,交感神経活動に対して促進的に働くことを示唆する結果を得ることができた.
    今年度の主な研究計画は,延髄縫線核へ投射するオキシトシンニューロンを起点とする単シナプス性逆行標識をおこない.オキシトシンニューロンの活動を制御する脳領域を同定することであった.当初の計画では,すでに作製済みのウイルス(オキシトシンニューロン選択的に緑色蛍光タンパク(GFP)を発現させるアデノ随伴ウイルス)の血清型を改変することで,延髄縫線核からの逆行性感染によりオキシトシンニューロン選択的なCreリコンビナーゼ発現を誘導するウイルスを新たに作製する予定であったが,現在我々が用いている作製方法では,十分なウイルス濃度を確保することが困難であった.次に,解決策として,オキシトシンニューロンには順行性Cre発現ウイルスを感染させ,目的とする遺伝子発現用のウイルスを縫線核から逆行感染させることを計画し,これまで複数種のウイルスを作製したが,オキシトシンニューロン選択的なCre発現の成功には至っていない.
    また今年度は,オキシトシンニューロンからの単シナプス性逆行標識法を確立した後,光遺伝学的手法を用いたシナプス伝達の電気生理学的解析をおこなう予定であったが,単シナプス性逆行標識の確立に至っていなかったため,オキシトシンニューロン選択的に蛍光タンパク標識型光感受性陽イオンチャネル(ChIEF-mCherry)を発現するウイルスを代用することで,ラット視床下部でのスライスパッチクランプ法の準備を進めた.これについては,mCherry発現細胞がオキシトシン陽性であることや,光刺激によって活動電位を発生させることが確認できたことから,スライスパッチクランプ法の実験系は確立できていると考えられ,単シナプス性逆行標識が成功し次第,速やかに着手できる状態にある.以上の進捗状況に鑑み,本研究は現段階ではやや遅れている状態にあると判断する.
    オキシトシンニューロン選択的Cre発現ウイルスの開発は引き続きおこなう予定である.まずは,選択性がありながらも十分な濃度を確保できなかったウイルスについて,作製スケールを大きくすることで濃度を上げることを試みる.また逆行感染型アデノ随伴ウイルス以外にも,同じく逆行性感染が報告されているイヌアデノウイルス(CAV-2)の導入や,Cre/loxPシステムの代替としてFLP/frtシステムへの切り替えも検討する.
    次年度以降に計画していた覚醒下ラットを用いたオキシトシンニューロン活動の観察については,オキシトシンニューロン群を活性化する行動実験の選定を前倒しで開始しているので,データをまとめて,今後使用する実験系を決定する.

  3. オキシトシン神経活動操作技術を用いたストレス神経回路機構の解析

    研究課題/研究課題番号:16H05128  2016年4月 - 2019年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    中村 和弘, 中村 佳子, 片岡 直也, 福島 章紘

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:17420000円 ( 直接経費:13400000円 、 間接経費:4020000円 )

    本研究では、「愛情ホルモン」とも呼ばれる神経ペプチドであるオキシトシンが、脳の中でどのように作用し、体温調節やストレス反応などの自律生理機能に対してどのように影響を与えるのかについて解析を行った。視床下部のオキシトシン発現神経細胞群を選択的に光刺激する技術を用いるなどして実験を行った結果、視床下部の中でオキシトシンを発現する神経細胞群が交感神経調節ニューロンに作用し、褐色脂肪組織の熱産生を活性化するとともに脈拍を上昇させることがわかった。

 

担当経験のある科目 (本学) 5

  1. 生体の機能Ⅰ(動物機能生理学)実習

    2022

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    実習項目2「骨格筋の収縮特性」

  2. 生体の機能Ⅱ(植物機能生理学)

    2022

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    講義題目「自律機能(末梢2)」
    内容:学んだ臓器機能をもとに,薬物の自律生理作用の生理学的機序について理解する。

  3. 生体の機能Ⅰ(動物機能生理学)実習

    2021

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    実習項目2「骨格筋の収縮特性」

  4. 生体の機能Ⅰ(動物機能生理学)実習

    2020

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    実習項目2「骨格筋の収縮特性」

  5. 生体の機能Ⅰ(動物機能生理学)実習

    2019

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    実習項目2「骨格筋の収縮特性」

 

メディア報道 3

  1. 愛情ホルモンによる脂肪燃焼の神経回路を解明 新聞・雑誌

    化学同人  化学  化学掲示板  2022年12月

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    執筆者:本人 

  2. 「愛情ホルモン」の作用メカニズムを解明 会誌・広報誌

    科学技術振興機構(JST)  JST news  NEWS & TOPICS  2022年12月

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    執筆者:本人 

  3. 愛情ホルモンで脂肪燃焼?! テレビ・ラジオ番組

    TBSラジオ  森本毅郎・スタンバイ!  現場にアタック  2022年11月

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    執筆者:本人以外