2026/07/30 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 12

  1. Systemic LPS exposure suppresses pulsatile LH secretion and impairs hepatic function in goats, accompanied by immune activation and stress responses. Open Access

    Cui W, Kikuzawa M, Takahashi T, Kariya K, Li J, Nakamura S, Ohkura S, Gross JJ, Tsukamura H, Matsuda F, Magata F

    The Journal of reproduction and development   advpub 巻 ( 0 )   2026年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:公益社団法人 日本繁殖生物学会  

    DOI: 10.1262/jrd.2026-010

    Open Access

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  2. Impact of Coagulase-Negative Staphylococci in Mixed Intramammary Infections with Streptococci on Milk Quality 査読有り Open Access

    Nakamura, S; Nouv, S; Dim, K; Na, S; Sokhom, P; Matsuyama, S; Murase, T; Ohkura, S; Suriyasathaporn, W

    BIOLOGY-BASEL   14 巻 ( 12 ) 頁: 1672 - 1672   2025年11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)   出版者・発行元:Biology  

    This study investigated the relationship between milk composition among different mastitis pathogens. The study was conducted from January to February 2025 on three different dairy farms in Cambodia, utilizing 241 crossbred Holstein–Friesian milking cows. Quarter milk samples were aseptically collected from randomly selected milking cows, mostly in mid- and late lactation, including 450 samples from 3, 25, and 213 cows and 11, 88, and 351 quarters from Farms A, B, and C, respectively. The milk samples were analyzed for bacterial identification, somatic cell count, and milk composition. Mastitis pathogens were grouped primarily based on their genus, including streptococci, coagulase-negative staphylococci (CNS), Gram-negative bacteria (Gram-negative), CNS plus streptococci (Mixed), and those with no detected bacteria (None). Pearson’s correlation coefficients were used to determine the correlations between milk composition and somatic cell scores (SCSs). The comparison of milk composition and SCS means across bacteria groups, farms, and intramammary infection (IMI) status was performed using repeated linear models. Significance was defined as p < 0.05, and a tendency was defined as p < 0.10. The results show that the collected quarter milk had a low fat concentration. Milk composition and SCS were associated with the farm (p < 0.05). Regarding bacterial groups, the SCS of milk with streptococci was higher than that of milk with CNS and non-IMI milk (p < 0.05). Milk with a mixed IMI of streptococci and CNS had significantly lower lactose and solid-not-fat (SNF) levels than milk with CNS or Gram-negative bacteria. In contrast, the freezing point of the mixed IMI was higher than that of CNS and non-IMI milk (p < 0.05). In conclusion, the compositions of milk from CNS IMI did not deviate from those of milk from healthy quarters; however, the mixed infection of CNS and streptococci caused lower milk quality. These findings underscore the importance of CNS IMI, which can lead to significant economic losses in the case of infection with other pathogens. However, as this study employed a cross-sectional design, which is suitable for identifying associations rather than establishing causation, further studies are needed.

    DOI: 10.3390/biology14121672

    Open Access

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  3. Reduced HSP70 expression under mild hypothermia is involved in bovine embryo growth suppression Open Access

    Ishii, T; Nakamura, S; Ohkura, S; Matsuyama, S

    JOURNAL OF REPRODUCTION AND DEVELOPMENT   71 巻 ( 4 ) 頁: 195 - 200   2025年

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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:公益社団法人 日本繁殖生物学会  

    Bovine blastocysts cultured under mild hypothermia (MH) can be maintained with non-hatching viable embryos compared to normothermic controls (38.5°C). However, the mechanism by which mildly hypothermic culture delays embryonic growth has not yet been elucidated. This study evaluated the number of cells in embryos cultured under MH conditions and the expression of genes involved in embryonic differentiation. Bovine blastocysts cultured under MH conditions exhibited reduced cell numbers and interferon-tau mRNA expression. Both forkhead box O3 (FOXO3) mRNA expression and FOXO3 protein level in blastocysts cultured under MH conditions were higher than those in normothermic controls (P < 0.05). On the phosphorylated FOXO3 protein level, there was no significant difference between blastocysts cultured under MH and normothermic conditions. In contrast, no significant difference was observed in the ATP content of blastocysts between the MH and normothermic groups. In blastocysts cultured under MH conditions, cold-inducible RNA-binding protein (CIRP) and RNA-binding motif protein 3 (RBM3) mRNA expression increased, and heat shock protein 70 (HSP70) mRNA expression decreased compared to that in normothermic controls (P < 0.05). Considering that HSP70 is involved in preventing apoptosis, these results suggest that MH retards embryonic development via apoptosis induced by HSP70 downregulation during the culture period.

    DOI: 10.1262/jrd.2024-087

    Open Access

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  4. 縫線核セロトニンニューロンの脳内グルコース感知によるGnRHパルスジェネレーター活性化メカニズム Open Access

    中村 翔, 束村 博子

    比較内分泌学   50 巻 ( 179 ) 頁: 1 - 5   2025年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本比較内分泌学会  

    DOI: 10.5983/nl2008jsce.50.179_1_87

    Open Access

    CiNii Research

  5. 縫線核セロトニンニューロンの脳内グルコース感知による GnRH パルスジェネレーター活性化メカニズム 招待有り 査読有り Open Access

    中村翔, 束村博子

    日本比較内分泌学会会誌 比較内分泌学   50 巻 ( 179 ) 頁: e0087   2025年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

    DOI: 10.5983/nl2008jsce.50.179_1_87

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  6. Effects of intrauterine extracellular vesicle microRNAs on embryonic gene expression in low-fertility cows 査読有り 国際誌 Open Access

    Ichikawa, R; Kimura, K; Nakamura, S; Ohkura, S; Matsuyama, S

    FASEB JOURNAL   38 巻 ( 20 ) 頁: e70116   2024年10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:FASEB Journal  

    Embryo survival and pre-implantation development depend on uterine luminal fluid, which is believed to play a role in early embryonic death and infertility in cows. Extracellular vesicles (EVs) in the uterine luminal fluid contain microRNAs (miRNAs), crucial mediators of intercellular communication. miRNAs regulate conceptus–maternal interactions and participate in embryonic development by suppressing gene expression. Therefore, we hypothesized that miRNAs in the intrauterine EVs of low-fertility cows would hinder embryonic survival and development. EVs were collected from the bovine uterine luminal fluid of both normal- and low-fertility cows 7 days post-estrus. Small RNA-sequencing analysis of miRNAs isolated from these EVs identified eight miRNAs that were highly expressed in normal-fertility cows (normal-fertility miRNAs) and eight with elevated expression in low-fertility cows (low-fertility miRNAs). These two sets of miRNAs were transfected into hatched blastocysts via lipofection. RNA-seq following lipofection with low-fertility miRNAs identified 424 differentially expressed genes (DEGs) relative to the control; in contrast, following lipofection with normal-fertility miRNAs, seven DEGs were identified. Pathway analysis of the DEGs identified following lipofection with low-fertility miRNAs revealed substantial enrichment of mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling. Expression of activator protein 1 (AP1) and interferon-tau (IFNT) mRNA was significantly lower in the low-fertility miRNA transfection group than in the control. IFNT is essential for maternal pregnancy recognition. Therefore, miRNAs in intrauterine EVs from low-fertility cows at 7 days post-estrus may inhibit embryo development and suppress IFNT expression by altering MAPK signaling.

    DOI: 10.1096/fj.202401728R

    Open Access

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  7. Raphe glucose-sensing serotonergic neurons stimulate KNDy neurons to enhance LH pulses via 5HT2CR: rat and goat studies 査読有り 国際誌 Open Access

    Nakamura, S; Sasaki, T; Uenoyama, Y; Inoue, N; Nakanishi, M; Yamada, K; Morishima, A; Suzumura, R; Kitagawa, Y; Morita, Y; Ohkura, S; Tsukamura, H

    SCIENTIFIC REPORTS   14 巻 ( 1 ) 頁: 10190 - 10190   2024年5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)   出版者・発行元:Scientific Reports  

    Dysfunction of central serotonergic neurons is known to cause depressive disorders in humans, who often show reproductive and/or glucose metabolism disorders. This study examined whether dorsal raphe (DR) serotonergic neurons sense high glucose availability to upregulate reproductive function via activating hypothalamic arcuate (ARC) kisspeptin neurons (= KNDy neurons), a dominant stimulator of gonadotropin-releasing hormone (GnRH)/gonadotropin pulses, using female rats and goats. RNA-seq and histological analysis revealed that stimulatory serotonin-2C receptor (5HT2CR) was mainly expressed in the KNDy neurons in female rats. The serotonergic reuptake inhibitor administration into the mediobasal hypothalamus (MBH), including the ARC, significantly blocked glucoprivic suppression of luteinizing hormone (LH) pulses and hyperglycemia induced by intravenous 2-deoxy-D-glucose (2DG) administration in female rats. A local infusion of glucose into the DR significantly increased in vivo serotonin release in the MBH and partly restored LH pulses and hyperglycemia in the 2DG-treated female rats. Furthermore, central administration of serotonin or a 5HT2CR agonist immediately evoked GnRH pulse generator activity, and central 5HT2CR antagonism blocked the serotonin-induced facilitation of GnRH pulse generator activity in ovariectomized goats. These results suggest that DR serotonergic neurons sense high glucose availability to reduce gluconeogenesis and upregulate reproductive function by activating GnRH/LH pulse generator activity in mammals.

    DOI: 10.1038/s41598-024-58470-4

    Open Access

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

    Matsuyama, S; Nakamura, S; Minabe, S; Ohkura, S; Kimura, K

    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)   出版者・発行元:Biology of Reproduction  

    Superovulation (SOV) treatment of cows results in unovulated follicles and inconsistent quality of the recovered embryos. It has been demonstrated that luteinizing hormone (LH) secretion is suppressed during SOV treatment of cows, which may cause insufficient follicle development and variation in the development of recovered embryos and unovulated follicles. Pulsatile gonadotropin-releasing hormone/LH secretion is controlled by the activity of kisspeptin, neurokinin B and dynorphin (KNDy) neurons in the arcuate nucleus in many mammals. As neurokinin B promotes the activity of KNDy neurons, we hypothesized that senktide, a neurokinin B receptor agonist, has the potential as a therapeutic drug to improve the ovulation rate and quality of recovered embryos in SOV-treated cows via stimulation of LH secretion. Senktide was administered intravenously (30 or 300 nmol/min) for 2 h, beginning from 72 h after the start of SOV treatment. LH secretion was examined before and after administration, and embryos were collected 7 d after estrus. Senktide administration increased LH secretion in SOV-treated cows. The ratios of code 1, code 1 and 2, and blastocyst stage embryos to recovered embryos were increased by senktide (300 nmol/min) administration. Moreover, the mRNA levels of MTCO1, COX7C, and MTATP6 were upregulated in recovered embryos of senktide (300 nmol/min)-administered animals. These results indicate that the administration of senktide to SOV-treated cows enhances LH secretion and upregulates the expression of genes involved in mitochondrial metabolism in embryos, thereby improving embryo development and embryo quality.

    DOI: 10.1093/biolre/ioad039

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

    Matsuyama, S; Nakamura, S; Minabe, S; Sakatani, M; Takenouchi, N; Sasaki, T; Inoue, Y; Iwata, H; Kimura, K

    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

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  10. 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:英語   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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  11. 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:英語   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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  12. Kiss1-dependent and independent release of luteinizing hormone and testosterone in perinatal male rats. Open Access

    Chen, J; Minabe, S; Munetomo, A; Magata, F; Sato, M; Nakamura, S; Hirabayashi, M; Ishihara, Y; Yamazaki, T; Uenoyama, Y; Tsukamura, H; Matsuda, F

    ENDOCRINE JOURNAL   69 巻 ( 7 ) 頁: 797 - 807   2022年

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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:一般社団法人 日本内分泌学会  

    Prenatal and postnatal biphasic increases in plasma testosterone levels derived from perinatal testes are considered critical for defeminizing/masculinizing the brain mechanism that regulates sexual behavior in male rats. Hypothalamic kisspeptin neurons are indispensable for stimulating GnRH and downstream gonadotropin, as well as the consequent testicular testosterone production/release in adult male rats. However, it is unclear whether kisspeptin is responsible for the increase in plasma testosterone levels in perinatal male rats. The present study aimed to investigate the role of Kiss1/kisspeptin in generating perinatal plasma LH and the consequent testosterone increase in male rats by comparing the plasma testosterone and LH profiles of wild-type (Kiss1<sup>+/+</sup>) and Kiss1 knockout (Kiss1<sup>–/–</sup>) male rats. A biphasic pattern of plasma testosterone levels, with peaks in the prenatal and postnatal periods, was found in both Kiss1<sup>+/+</sup> and Kiss1<sup>–/–</sup> male rats. Postnatal plasma testosterone and LH levels were significantly lower in Kiss1<sup>–/–</sup> male rats than in Kiss1<sup>+/+</sup> male rats, whereas the levels in the prenatal embryonic period were comparable between the genotypes. Exogenous kisspeptin challenge significantly increased plasma testosterone and LH levels and the number of c-Fos-immunoreactive GnRH neurons in neonatal Kiss1<sup>–/–</sup> and Kiss1<sup>+/+</sup> male rats. Kiss1 and Gpr54 (kisspeptin receptor gene) were found in the testes of neonatal rats, but kisspeptin treatment failed to stimulate testosterone release in the cultured testes of both genotypes. These findings suggest that postnatal, but not prenatal, testosterone increase in male rats is mainly induced by central kisspeptin-dependent stimulation of GnRH and consequent LH release.

    DOI: 10.1507/endocrj.ej21-0620

    Open Access

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MISC 1

  1. バンドウイルカの雄におけるNK3受容体拮抗剤の避妊薬としての有用性の検討

    五十部有紀, 中村翔, 松田二子, 山本昂輝, 大石真也, 依田貴之, 勝俣悦子, 前多敬一郎  

    動物園水族館雑誌64 巻 ( 2 )   2022年

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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 17

  1. 口腔由来の腸内細菌Streptococcusに着目した高血圧症の病態機序と分子基盤

    研究課題/研究課題番号:26K01915  2026年4月 - 2030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 

    近年、腸内細菌叢の研究が急速に進展し、腸内細菌を治療標的とするマイクロバイオーム創薬研究が多様な疾患で活発に進められている。その一方で、循環器疾患とディスバイオーシス(腸内細菌の乱れ)との関連については、病態機序の理解が不十分で、腸内細菌叢への介入による予防・治療というアプローチもあまり進んでいない。
    そのような中で、口腔由来の腸内細菌の幾つかが循環器疾患で増加するという研究報告がなされ、また前研究にて高血圧ラットの血中で関連する細菌由来毒素の増加が示唆される知見が得られた。本研究は、本細菌毒素群が血管収縮制御機構を破綻し、高血圧を引き起こすという仮説を実証する。

  2. 家畜の排卵障害克服に資するエストロゲンによる排卵中枢活性化の分子メカニズムの解明

    研究課題/研究課題番号:26K01882  2026年4月 - 2030年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    井上 直子, 中村 翔, 上野山 賀久

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    担当区分:研究分担者 

    本研究は、エストロゲンが中枢神経系を介して排卵を誘起する分子・神経基盤を包括的に解明し、その知見を家畜生産へ応用することを目的とする。具体的には、Kiss1発現を促進する転写共役因子の同定、後脳プリン作動性神経の活性化機構の解析、キスペプチンニューロンを活性化する新規興奮性神経シグナルの同定を行う。さらに、ラットで得られた知見をシバヤギで検証し、家畜の繁殖制御技術への応用可能性を探ることで、安定的な食料生産に資する基礎的知見を創出するとともに、生殖医療への応用も見据え、不妊の理解・改善への貢献を目指す。

  3. 経腟採卵普及のための牛卵子輸送法開発事業

    研究課題/研究課題番号:56  2025年6月 - 2028年3月

    公益財団法人全国競馬・畜産振興会  日本中央競馬会畜産振興事業  競争的資金

    坂口謙一郎, 河野光平, 中村翔

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    担当区分:研究分担者 

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  4. 哺乳類における交尾刺激による排卵中枢活性化機構の解明

    研究課題/研究課題番号:25K02154  2025年4月 - 2029年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    中村 翔, 渡辺 雄貴, 渡辺 雄貴

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:18460000円 ( 直接経費:14200000円 、 間接経費:4260000円 )

    哺乳類の雌において交尾と排卵を協調させる神経メカニズムは繁殖が成立するために重要である。研究代表者はこれまでに、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)のサージ状分泌が顕著に増強されることを見出した。本研究では、交尾刺激が排卵中枢を活性化する神経メカニズムおよび卵巣機能に及ぼす影響を明らかにし、交尾刺激に応答してキスペプチンニューロンを上位で活性化させ、LHサージを増強するニューロンをモデル動物のラットを用いて同定する。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。

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  5. 哺乳類の卵胞発育を担うゴナドトロピン分泌を持続的に刺激する新たな神経基盤に迫る

    研究課題/研究課題番号:24K01914  2024年4月 - 2028年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    渡辺 雄貴, 中村 翔, 中尾 暢宏, 中村 翔, 中尾 暢宏

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    担当区分:研究分担者 

    家畜の卵胞発育異常は、下垂体由来のゴナドトロピン(卵胞刺激ホルモン:FSH、黄体形成ホルモン:LH)の分泌異常が原因の一つであり、受胎率低下、ひいては畜産経営に重大な影響を与える。本研究は、申請者独自の研究結果を元に着想し、NPBによるLH分泌亢進の神経メカニズムの解明を目的とした。本研究の達成は、主に代謝調節に関与することで知られるNPB-NPB受容体シグナリングの新たな生理メカニズムに迫る研究となり、学術的意義が高い。また、繁殖障害の罹患家畜への新たな治療法の確立に資するなど、畜産分野において多大な貢献を果たす基礎的知見の提供が期待される。
    本研究の目的は、研究代表者の先行研究により明らかとなった、ニューロペプチドB(NPB)による黄体形成ホルモン(LH)分泌の持続的亢進作用の神経機構を解明し、哺乳類における新たな生殖制御機構を提唱することにある。本年度は、ラット脳に対するNPBの脳室内投与モデルを用い、高濃度NPBによって即時的なLH分泌が惹起され、低濃度NPBでは緩徐かつ持続的なLH分泌亢進が認められるという先行知見を踏まえ、これらのホルモン応答に関与する神経基盤の同定を試みた。とくに、視床下部に存在しGnRHニューロンの上位に位置するキスペプチン(Kiss1)ニューロンの活性化に着目した。
    そのための技術基盤として、本研究室にin situ hybridizationの多重染色技術(in situ palette)を新たに導入し、Kiss1、Gnrh1および神経活動マーカーcfosの同時検出法を確立した。この技術を用いて、NPB投与後の視床下部神経活動の可視化を行い、NPBが生殖軸上流の神経活動に与える影響を解析した。その結果、特に高濃度NPBを投与した群において、視床下部のKiss1ニューロンにおけるcfos発現の増加が認められ、NPBがキスペプチン神経を活性化することでGnRHおよびLH分泌の即時的亢進を引き起こしている可能性が示唆された。一方、低濃度NPBによる持続的なLH分泌亢進に対しては、異なる神経経路が関与している可能性も考えられる。
    また、反芻獣のモデルであるヤギを用いて、卵胞発育中枢(弓状核Kissニューロン)の神経活動の即時的モニタリング(Multiple-Unit Activity :MUA)と、血中LH分泌作用の検証に向け、NPBの投与量の検討をおこなった。
    本年度には、in situ hybridizationの多重染色技術(in situ palette)を新たに本研究室に導入し、Kiss1、Gnrh1および神経活動マーカーcfosの三重染色系を独自に最適化することに成功した。これにより、視床下部における生殖関連神経群の機能的状態を高精度に可視化・解析する基盤が整備された。
    in situ paletteや免疫組織化学を用いたNPBによる脳内活性化部位および抑制部位の組織学的解析や、NPBの受容体遺伝子(Npbwr1)の脳内マッピングをおこなう。また低濃度NPBと高濃度NPBのそれぞれの投与により活性化する脳領域の比較検討から、NPBにより持続的にLH分泌を亢進する脳内メカニズムの探索を推進する。光遺伝学的手法等も駆使し、NPBによるLH分泌亢進作用の脳内メカニズムの解析を目指す。さらに、ヤギにおけるNPBのLH分泌作用の検証を進めることで、本事象の現場への応用可能性を目指す。

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  6. 暑熱下低栄養ストレスによる繁殖障害の克服に資する繁殖中枢抑制メカニズムの解明

    研究課題/研究課題番号:24K01905  2024年4月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    上野山 賀久, 佐藤 綾人, 長江 麻佑子, 中村 翔, 井上 直子, 佐藤 綾人, 長江 麻佑子, 中村 翔, 井上 直子

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    担当区分:研究分担者 

    本研究は、暑熱下の低栄養ストレスが動物の生殖機能の著しい低下を招く脳内メカニズムを、モデル動物ラットを用いて解明し、猛暑環境で頻発する家畜の繁殖障害を回避し、家畜の生産性の向上に資する知見を得て、ウシでの実証研究にて繁殖促進剤のシーズを得ることを目的とする。具体的には、暑熱下低栄養ストレスにより活性化する抑制性の新規ニューロンが繁殖中枢キスペプチンニューロンを抑制する分子メカニズムを解明する。さらに、この抑制性ニューロンが分泌するリガンドの受容体拮抗剤を開発し、同拮抗剤がウシの繁殖機能低下を阻害し、受胎率の向上を可能とするかを検証するための実証実験を行う。
    本研究の目的は、暑熱下の低栄養ストレスが動物の繁殖機能の著しい低下を招く脳内メカニズム解明し、猛暑環境で頻発する家畜の繁殖障害を回避し、家畜の生産性の向上に資する知見を得ることである。そのため、モデル動物を用いて、ストレス条件下における卵胞発育中枢である視床下部弓状核キスペプチン/ニューロキニンB/ダイノルフィン (KNDy) ニューロンおよび卵胞発育中枢である前腹側室周囲核キスペプチンニューロンに作用する上位ニューロンを探索した。
    具体的に、モデル動物であるラットを用いて、2種類の内因性オピオイドペプチド受容体拮抗剤が泌乳期の黄体形成ホルモン分泌抑制におよぼす影響を検討し、ダイノルフィンニューロンおよびエンケファリンニューロンが、卵胞発育中枢KNDyニューロンを介して、泌乳期ラットの黄体形成ホルモン分泌を抑制することを明らかにした。また、雌雄ラットを用いて、高脂肪食により惹起される糖尿病が、卵胞発育中枢KNDyニューロンおよび黄体形成ホルモン分泌に及ぼす影響を検討し、糖尿病がKNDyニューロンにおけるキスペプチンおよびダイノルフィン遺伝子発現を抑制し、黄体形成ホルモン分泌を抑制することを明らかにした。さらに、ラットを用いて、排卵中枢キスペプチンニューロン特異的に、ATPをリガンドとするP2XR2受容体をノックダウンし、黄体形成ホルモン分泌におよぼす影響を検討した結果、ATPを神経伝達物質とするプリン作動性ニューロンが、P2XR2受容体を介して排卵中枢キスペプチンニューロンを刺激することを明らかにした。
    本年は、家畜を含む哺乳類の卵胞発育中枢KNDyニューロンと排卵中枢キスペプチンニューロンに作用する上位ニューロンについて、以下の成果を得たことから、おおむね順調に進展していると考える。
    1) モデル動物ラットにおいて、内因性オピオイドペプチドニューロンが、卵胞発育中枢KNDyニューロンを抑制する上位ニューロンであることを明らかにした。
    2) ラットにおいて、プリン作動性ニューロンが排卵中枢キスペプチンニューロンを刺激する上位ニューロンであることを明らかにした。
    今後、キスペプチ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上位ニューロンを可視化し、キスペプチンニューロンに入力する暑熱下低栄養ストレスに応答するニューロンを同定する予定である。

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  7. Development of Teat-Dipping Nanoemulsion Loaded with Curcumin for Prevention of Intramammary Infection and Treatment of Mastitis as an Immune Stimulant

    研究課題/研究課題番号:24K09263  2024年4月 - 2027年3月

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

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    担当区分:研究分担者 

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  8. 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。

  9. 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:23K27055  2023年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    井上 直子, 大蔵 聡, 中村 翔, 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。

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  10. 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 - 2025年3月

    日本学術振興会  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。
    これまでに、交尾の際に雌ラットの脳内で活性化する領域をニューロンの活性化マーカーであるc-Fosの免疫組織化学により検索したところ、これまでに報告されていた腹内 側核、扁桃体、乳頭体前核、分界条床核等に加えて前腹側室周囲核(AVPV)が交尾刺激により活性化することが明らかとなった。また、排卵中枢と知られているAVPVキスペプチンニューロンが交尾刺激により活性化するかKiss1遺伝子およびc-Fosとの二重染色により明らかにしたところ、AVPVキスペプチンニューロンは交尾中の雄の陰茎による子宮頸管刺激によって活性化することが示唆された。
    本年度は、子宮頸管への物理的刺激がAVPVキスペプチンニューロンを活性化するか、頸管刺激デバイスを用いて発情前期モデルの雌ラットの頸管を人為的に刺激したところ、交尾刺激を受けた際と同様にAVPVキスペプチンニューロンが活性化することが明らかになったま。次に、人為的な子宮頸管刺激(VCS)がLHサージに及ぼす影響について発情前期モデルの雌ラットを用いて検討したところ、VCSによってLHのサージ状分泌が劇的に増強されることを発見した。また、VCSが排卵数に及ぼす影響について発情前期の雌ラットを用いて検討したが、対照群とVCS群の間に有意な差は認められなかった。現在、VCSによるLHサージ増強効果がキスペプチンニューロンを介して起こるか、あるいは他のニューロンがGnRHニューロンに作用することにより起こる現象かKiss1 KOラットを用いて検討している。
    また、シバヤギを用いてVCSの効果が種を超えて保存されているか検討した。発情期モデルのヤギにVCS処置を施し、LHサージを解析したところ、ヤギにおいてもVCSによりLHサージが増強されることが明らかになった。

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  11. 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

    日本学術振興会  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。

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  12. 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:23K23792  2022年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    向田 昌司, 中村 翔, 中村 翔

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    担当区分:研究分担者 

    本研究計画は、高血圧症の病態機序を明らかにするために、特に集合リンパ管の機能と血圧上昇との関連を検討することを目的としている。本研究実績の概要は、以下のとおりである。
    高血圧を呈する成熟自然発症高血圧ラットSHRのリンパ管において、いくつかの特定のアゴニストによる収縮反応を増強する。一方、血圧上昇の認められない若齢SHRにおいて、ウィスター京都ラットWKY(コントロール)と比較し、リンパ管の収縮増強作用は認められない。これは、血圧上昇はリンパ管収縮増強作用を引き起こす可能性を示唆する。さらに別の高血圧モデル(アンジオテンシンII誘導性)においても、リンパ管収縮増強を引き起こすという知見を得た。現在、リンパ管平滑筋細胞を用いてアンジオテンシンIIの影響を検討中である。また、マイクロアレイを用いて高血圧病態における集合リンパ管の遺伝子変化を網羅的に検討したところ、リンパ管内皮障害に関わる可能性のある因子を見出した。この因子についても薬理学的な検討を進めている。
    他方、アンジオテンシンII誘導性高血圧モデルを用いた検討において、リンパ管の収縮増強に加え、血管の収縮増強を確認した。興味深いことに、上記の調節因子の発現量は血管において変化は認められず、別の収縮調節因子(プロテインキナーゼCβ)に着目したところ、顕著な活性化が認められた。薬理・生化学的実験手法により、アンジオテンシンII長期曝露による血管収縮増強にプロテインキナーゼCβを介した転写活性が関与する可能性を見出し、その標的遺伝子を現在検討中である。
    上記の研究結果より、高血圧病態におけるリンパ管および血管機能障害はその分子機序が異なる可能性が示唆された。

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  13. 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

    日本学術振興会  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, 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。
    2型糖尿病では、一般に女性に比べて男性の有病率が高いが、性差の起源は明らかでない。本研究では、膵臓局所に発現する性腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)のインスリン分泌への関与を調べ、性腺の膵臓内分泌機能への関与を調べた。その主な成果は以下のようにまとめられる。1)GnRHは膵島のインスリン発現を刺激する。2)GnRHを発現しないhpgマウスの膵島ではアネキシンA5とインスリンの発言が低下している。3)テストステロン投与によってインスリン発現が増加する。以上の如く、精巣と膵島GnRHに機能相関があり膵内分泌の雌雄差に関与しているものと考えられる。
    糖尿病は、インスリンの分泌不全や耐性による糖代謝異常で、治療しなければ死にいたる。ヒトの糖尿病は世界的に近年増加傾向にある。2型糖尿病の有病率は男性で高いが、性差がどうして起こるのかよく分かっていない。本研究の成果は、この問題に取り組んだもので、まずイヌにおいても近年糖尿病有病率が増加していること、オスで有病率が高いことを観察した。実験動物を用いて、膵島にGnRHとアネキシンA5が発現しており、インスリンとグルカゴン発現に関わっていること、精巣と機能的に相関していることを明らかにした。膵臓内分泌に関する基礎的知見を得たのみでなく、糖尿病の病理発生解明に資することも期待される。

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  14. 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

    日本学術振興会  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, 中村 翔, 上野山 賀久, 大石 真也, 井上 直子, 大蔵 聡, 平林 真澄, 羽田 真悟, 真方 文絵, 渡辺 雄貴, 中村 翔, 上野山 賀久, 大石 真也, 井上 直子

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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。
    本研究は、哺乳類メスにおける「排卵」と「卵胞発育」を制御するエストロゲンの正と負のフィードバックのメカニズムを、生殖中枢キスペプチンニューロンに着目して解明し、ラットなどモデル動物で得られた知見をヤギ・ウシなど家畜に活用し新たな繁殖制御法の開発に資することを目的とする。
    2023年度には、ダイノルフィン受容体を発現するキスペプチンニューロンの役割を明らかにした。具体的には、ダイノルフィン受容体を発現するキスペプチンニューロンの亜集団においてのみ、後天的にキスペプチン遺伝子を欠損させた遺伝子改変ラットでは、黄体形成ホルモン(LH)分泌能を有するものの、明瞭なLHパルス状分泌は消失し、サージ状のLH分泌が減弱することを示し、ダイノルフィン受容体を発現するキスペプチンニューロンの亜集団が、正常な卵胞発育や排卵に必要であることを明らかにした。また、エストロゲンの負のフィードバックを担う卵胞中枢弓状核キスペプチンニューロンを抑制的に制御する因子として、エンケファリンの役割を明らかにした。具体的には、泌乳ラットにおけるLHパルス状分泌の抑制をエンケファリン受容体拮抗剤が一部阻害することを示し、エンケファリンニューロンが泌乳ラット(乳牛モデル)の卵胞発育中枢の抑制を部分的に仲介することを明らかにした。さらに、雄ラット新生仔の精巣から分泌されるアンドロゲンを前駆体とするエストロゲンが、不可逆的に排卵中枢である前腹側室周囲核(AVPV)におけるKiss1発現とGnRH/LHサージの発生を抑制することを明らかにした。加えて、卵胞中枢弓状核キスペプチンニューロンを促進的または抑制的に制御する因子のヤギ脳内への投与が多ニューロン発火活動(MUA)およびLHパルスに及ぼす影響を検討するとともにウシの卵胞嚢腫モデルの作出に取り組んだ。
    当初計画の殆どの実験において、順調に研究が進捗し、当初の計画を上回る大きな成果が得られた。具体的には、ダイノルフィン受容体を発現するキスペプチンニューロンの亜集団が、正常な卵胞発育や排卵に必要であることを明らかにするとともに、エストロゲンの負のフィードバックを担う卵胞中枢弓状核キスペプチンニューロンを抑制的に制御する因子として、泌乳ラットにおいてエンケファリンニューロンの役割を明らかにした。加えて、雄ラット新生仔の精巣から分泌されるアンドロゲンを前駆体とするエストロゲンが、不可逆的に排卵中枢AVPVにおけるKiss1発現とGnRH/LHサージの発生を抑制することを明らかにし、哺乳類の性分化メカニズムの一端を明らかにした。これらの成果は、中枢性卵胞発育・排卵障害の治療技術開発に資する基礎的知見として大きな意義を有する。その一方で、in vivo Ca2+イメージング解析において、ラット視床下部への装置設置条件の検討に予想以上に時間がかかり、解析の実施が遅れ、これに関わる予算を繰り越した点を勘案し、「概ね順調に進展している」と評価した。
    キスペプチンニューロン常時可視化ラットを活用し、エストロゲン処置・無処置のラットから赤色蛍光を指標として細胞を単離回収して得たRNA-seq解析により、キスペプチンニューロンにおいて、エストロゲンに応答して発現が変動する遺伝子リストや、弓状核あるいはAVPVのキスペプチンンニューロンで特異的に発現が高い遺伝子リストを既に得ている。これらの遺伝子リストより、有力な候補遺伝子(受容体、転写活性因子など)を選抜し、それらの生理的な役割を、ラットをモデルとして明らかにする。具体的には、ラットを用いて候補因子の拮抗薬や作動薬の脳内投与が、脳内Kiss1発現、キスペプチンニューロンの活動、およびLH分泌に及ぼす効果を明らかにする。さらに、現有のKiss1-Creラットを活用し、弓状核やAVPVへ候補転写因子のshRNAを投与し、脳内Kiss1発現、キスペプチンニューロンの活動、およびLH分泌に及ぼす効果を明らかにする。また、ヤギを用いて、弓状核におけるMUAによりGnRHパルスジェネレータの活動をモニターしつつ、ラットで得られた有力な候補因子を脳内投与し、MUAへの効果を確かめ、候補因子を絞り込む。加えて、ウシにおける候補因子の繁殖機能への効果を明らかにするための検討を行う。

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  15. 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

    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)

    上野山 賀久, 平林 真澄, 井上 直子, 森田 康広, 中村 翔, 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。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。

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  16. 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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    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 )

    本研究の目的は、Tac1ニューロンを含む神経ネットワークに着目し、雌における発情行動の神経メカニズムを解明することである。
    今年度は、昨年度中にゲノム編集により片側アレルのエクソンを欠損したTac1ヘテロノックアウトラットを用いて、Tac1 KOラットの系統化を進めた。交配により作出したTac1 KOラットの脳を採取し、凍結切片を用いたTac1のin situ hybridization及び翻訳産物であるサブスタンスPの免疫組織科学染色を行ったが、いずれにおいても野生型に認められたシグナルはTac1 KOラットでは認められなかった。したがって、本研究で作出したゲノム編集ラットではTac1の遺伝子発現が計画通り欠失していることが確認された。次に、雌のTac1 KOラットの表現型を解析するため、性成熟のタイミングを膣開口を指標に解析したところ野生型と同様のタイミングで性成熟に達した。
    今後は、Tac1 KOラットの雌の卵巣除去後に発情前期を模した濃度のエストロジェン負荷して雄と同居させ、ロードシス商を解析し、発情行動におけるTac1の機能を明らかにする計画である。
    また、昨年度に引き続き野生型雌ラットの発情行動発現時に活性化する領域を神経細胞の活性化マーカーであるc-Fosの発現を指標に検索したところ、前腹側室周囲核(AVPV)においてc-Fos陽性細胞数が上昇することを発見した。AVPVは排卵中枢として知られている。AVPVにおけるc-Fos陽性細胞はTac1陰性であったが、交尾と発情行動を統合するメカニズム解明に向けて他の候補神経伝達物質との共染色を進める。

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  17. 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

    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)

    井上 直子, 平林 真澄, 松山 秀一, 上野山 賀久, 中村 翔, 平林 真澄, 松山 秀一, 上野山 賀久, 中村 翔

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    担当区分:研究分担者 

    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、神経トレーシーング解析により、前腹側室周囲核キスペプチンニューロンに近傍に入力するプリン作動性神経経路の組織学的解析を実施した。逆行性神経トレーサーであるFluoroGoldを雌ラット前腹側室周囲核キスペプチンニューロンに近傍に注入したところ、後脳のA1およびA2領域において、FluoroGold陽性を示すプリン作動性神経の局在がみとめられた。このことから、後脳のA1およびA2領域のプリン作動性神経が、ATP-プリン受容体シグナリングを介したGnRH/LHサージ、ひいては排卵の誘起に関する可能性が示唆された。

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産業財産権 1

  1. 乳酸菌及びその用途

    向田昌司, 矢野崇典, 松井利康, 宮前二朗, 中村翔

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    出願番号:特願2022-184177  出願日:2022年11月

    公開番号:特開2024-073135  公開日:2024年5月

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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