【研究分野】形態・構造

【研究領域課題番号】17570052 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

植物エストロゲン / 性分化 / ロードーシス / 性周期 / 母性行動 / クメステロール / ゲニステイン / レスベラトロール / 脳の雄性化 / 新生期投与 / 排卵周期 / ラット

【研究成果の概要】

本研究では植物エストロゲン(クメステロール、ゲニステイン、レスベラトロール)のラット脳機能の性分化、成熟雌ラットの性行動や母性行動に対する影響を調べた。
1.脳機能の雄性化に対する植物エストロゲン投与効果
(1)クメステロール(CM)投与効果:出生5日目の雌ラットに3mgCMを皮下投与すると1mgエストラディオール(E2)投与群と同様に膣開口が早まり、性周期は消失し、卵巣は小さく、黄体がなく、ロードーシスは低いものとなった。しかし、1mgゲニステインは効果が無かった。
(2)レスベラトロール(RTL)投与効果:出生5日目の雌ラットに5mgRTLを投与し(1)と同様の検索をおこなった結果、性周期は正常でない動物もいたが、ロードーシスは全く正常であった。
(3)クメステロールに対するプロゲステロンの抑制作用:プロゲステロン(P)がエストロゲンに対し抑制作用をもつことが知られている。植物エストロゲンに対しても同様の効果があるか調べた。出生5日目の雌ラットに3mgCMまたは1mgE_2と同時に0.5mgプロゲステロンを投与し(1)と同様の操作をおこなった。その結果、CMまたはE_2を投与した群は性周期も正常のものが多く、ロードーシスも低下しなかった。
2.成熟ラットの性行動および母性行動に対する植物エストロゲンの投与効果
(1)性行動:1mgCMを卵巣除去ラットに皮下投与し、44時間後に0.5mgPを投与した結果、発情を誘起することはなかった。閾値下のエストロゲンを投与した上で、植物エストロゲンを投与しても顕著な発情誘起はみられなかった。
(2)母性行動:卵巣除去雌ラットに1mgEBを投与すると母性行動開始がが早まったが、1mg(CM)を投与しても早まらなかった。
以上の結果から、植物エストロゲンは周生期の脳機能の性分化には影響をもつが、成熟ラットの生殖機能での働きは弱いものと推察される。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2005 - 2007

【配分額】3,730千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 330千円)

【研究分野】生物形態・構造

【研究領域課題番号】14540618 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ロードーシス / 性分化 / 中隔 / エストロゲンβ受容体 / セロトニン / エストロゲン / 母性行動 / 新生期 / 性行動 / セロトニン神経 / 5-HT1A受容体 / 新生期エストロゲン / 性差 / GABA受容体 / 脳の性分化 / 中脳中心灰白質 / 5HT1A受容体 / ゲニステイン / ラット / 神経とレーサー / ペプチド神経伝達物質

【研究成果の概要】

1.ロードーシス抑制力をもつ外側中隔の解析
雌雄ラット中脳中心灰白質(MCG)に逆行性神経トレーサーを(フルオロゴールド、FG)注入し、FG,エストロゲンα受容体とβ受容体の染色をおこなった結果、(1)外側中隔(LS)のFG陽性細胞数は雌のほうが雄より多いこと、(2)LSにはβ受容体含有細胞のほうがα受容体含有細胞より多いこと、また、その数はエストロゲンに影響を受けないこと、(3)LSのMCGに投射する神経細胞のうちβ受容体をもつものは20%以下で、割合に雌雄差はないことが示された。また、出生5日目の雌ラットにestradiol benzoateを投与すると、FG陽性細胞数が減少することが明らかとなった。エストロゲンβ受容体に強く作用するgenistein(GS)を雌ラットに出生から5日間投与すると発情周期が消失し、ロードーシスが低下したことから、脳の性分化にエストロゲンβ受容体が関与する可能性も示された。
2.ロードーシス抑制に関わるセロトニン神経の解析
5HT1Aの受容体の3種類の作動剤(+または+-の8OH-DPAT、buspirone)を雌ラットに投与すると、15分でロードーシスが低下し、HT_<1A>受容体作動剤WAY-100635を投与するとロードーシスが促進された。また、前脳のセロトニン量をHPLCで測定した結果、性行動に関わる中隔、視索前野、視床下部腹内側核では雌のほうが多いことが示された。
3.幼若ラットの母性行動の性差解析
20日齢のラットは雌雄とも母性行動と同じ行動をする。その割合を調べた結果、雌は21.4%、雄は55.4%がレトリービングをした。30日45日になると雌雄ともレトリービングをほとんど示さなくなった。出生5日目の雌ラットに1m g estradiolを投与すると、20日齢のレトリービングの発現率は上昇し雄と同程度になり、性差が新生期のエストロゲンで影響を受ける可能性が示唆された。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2002 - 2004

【配分額】3,500千円 (直接経費: 3,500千円)

【研究分野】神経科学一般

【研究領域課題番号】09680802 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ロードーシス抑制機構 / 中隔 / 背側縫線核 / 性分化 / エストロゲン / セロトニン神経 / 神経切断 / ラット / ロードーシス / 抑制力

【研究成果の概要】

ラットの中隔外側部には雌特有の性行動パターンであるロードーシスと勧誘行動に対する抑制力が存在する.一方,中脳の背側縫線核のセロトニン神経がやはり雌性行動に対し抑制力を持つ。雄ラットは大量のエストロゲンを投与されても雌の性行動の発現は弱いが、その原因はこの二つの抑制力が強いためと考えられる。本研究では抑制機構に対して神経内分泌学的解析を行い次のような結果を得た。
(1)雌雌ラットの背側縫線核の前腹側部を切断するとロードーシスが強くみられることから、抑制力は背側縫線核前腹側部の出力神経線維により前脳にもたらされる。(2)雄ラットを用いて、中隔の下行性線維と縫線核セロトニン神経の上行性線維が通る内側前脳束の切断を行うと、雌ラットと同じレベルのロードーシスを示すようになることから、内側前脳束は雌性行動の抑制力の通過部位として重要である。(3)中隔と背側縫線核の抑制力に対するエストロゲンの影響を調べるため、エストロゲンを直接それらの部位に投与した結果、雌ラットの中隔に植えた場合はロードーシスの昂進が見られたが、背側縫線核に植えた場合は効果がみられなかった。これは、中隔の抑制力はエストロゲンによって直接解除されるが、背側縫線核の抑制力は直接解除されない可能性を示すものである。また、雄ラットの中隔にも直接エストロゲンを投与したが、ロードーシス促進効果がみられなかった。従って、雄ラットにおけるロードーシスの発現が低いのは、中隔の抑制系がエストロゲンによって解除できない仕組みになっているためである。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】1997 - 1998

【配分額】1,100千円 (直接経費: 1,100千円)

【研究分野】生物形態・構造

【研究領域課題番号】05640756 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

性行動 / 背側縫線核 / 正中縫線核 / セロトニンニューロン / 抑制機構 / ロードーシス / 性分化 / ラット / マウント / 中脳縫線核 / セロトニン / PCPA / プロゲステロン / 抑制神経機構 / 神経線維切断 / エストロゲン / 中脳背側縫線核 / 中隔

【研究成果の概要】

本研究では雄ラットと雌ラットの中脳背側縫線核と正中縫線核が雌型性行動(ロードーシス)と雄型性行動(マウント-挿入-射精-勃起)発現にどのような働きをもつか調べた。。
その結果、雄ラットの背側縫線核を破壊するとロードーシスをするようになることから、背側縫線核に強い抑制力が存在することが示された。また、セロトニン合成阻害剤投与や神経線維持切断実験により背側縫線核の前・腹側部から前脳に行くセロトニンニューロンがロードーシス抑制力を運ぶことが明らかになった。雄ラットの背側縫線核ともう一つの制御機構のある中隔の複合手術により両制御を除去すると単独手術の場合よりロードーシスが強くなることから、中隔と背側縫線核の制御機構はお互いに独立して働いていることが示された。この結果は背側縫線核の抑制力の前脳における修飾部位は中隔以外であることを示すものである。γアミノ酪酸はロードーシス発現の抑制力をもつが、その機能が背側縫線核の抑制機構に依存していることも明らかになった。
雄型性行動に関しては背側縫線核より正中縫線核の働きの方が顕著であり、雄ラットでは射精行動に抑制的に働いている可能性が示唆された。さらに、雌ラットにおいても正中縫線核の破壊は雄性行動の開始を早めることから、抑制的な役割をもつものと考えられる。正中縫線核の雄性行動抑制力もセロトニンニューロンの働きであることが確かめられた。このように、本研究により雌の性行動は背側縫線核、雄の性行動は正中縫線核が抑制的に制御を行なっていることが明らかになった。

【研究種目】一般研究(C)

【研究期間】1993 - 1995

【配分額】2,000千円 (直接経費: 2,000千円)

【研究分野】動物形態・分類学

【研究領域課題番号】63540600 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

性行動 / ロ-ド-シス / マウント / 雄雌ラット / 縫線核 / 延髄 / 脳破壊 / セロトニン / ロ-ズ-シス / 雄性行動 / テストステロン / 雄ラット / ロードーシス / エストロゲン / ラット

【研究成果の概要】

雌雄ラットの性行動は中枢神経系により制御されており、性ホルモンは中枢神経系の制御機構に直接作用することで性行動の発現を可能にしている。中枢神経系における制御機構は前脳を中心に解析が進んでいるが下位脳幹である中脳、橋、延髄では不明の部分が多い。本実験は延髄の縫線核に焦点をんでいるが下位脳幹である中乳、橋、延髄ではまだまだ不明な部分が多い。本実験延髄の縫線核に焦点を宛て、破壊すると雌雄の性行動がどの様に変るか調べたものである。
1.雌ラット性行動における延髄縫線核の破壊効果:雌ラットを去勢し不確縫線核または大縫線核を高周波破壊しサイラスチックチュ-ブをもちいてestradiolー17β(E_2)を投与した。E_2投与2日後から5日間行動テストを行なった結果、不確縫線核を破壊された雌ラットは強い性行動を示し、また、勧誘行動の開始も早かった。大縫線核破壊は影響がなかった。
2.雄ラット性行動における延髄縫線核の破壊効果とPCPA投与効果:雄ラットを去勢し、不確縫線核または大縫線核を高周波破壊し、サイラスチックチュ-ブをもちいて、tesotosteroneを投与した。その後1週間毎に3回行動テストを行なった結果、不確縫線核を破壊された雄ラットは、性行動が低下し、特に挿入回数、射精回数は少なかった。大縫線核破壊は影響がなかった。また、不確縫線核は性行動を抑制していると考えられるセロトニンを神経伝達物質とするニュ-ロンを多く含むので、破壊により性行動が低下した雄ラットにセロトニンの合成阻害剤であるPCPAを投与するとある程度の回復が見られた。
このように延髄の不確縫線核およびその周辺は雌ラットでは性行動を抑制しており、雄ラットでは性行動を促進している事が明かとなった。また、雄ラットにおいて、セロトニン合成阻害剤であるPCPAは不確縫線核以外の縫線核に作用して性行動発現を促進する可能性が示唆された。

【研究種目】一般研究(C)

【研究期間】1988 - 1990

【配分額】2,100千円 (直接経費: 2,100千円)