慶大ら,オキシトシンを可視化するツールを開発

慶應義塾大学と横浜国立大学は,これまで直接見ることができず謎に包まれてきた,脳内のペプチド性ホルモンの一種であるオキシトシンを「見える化」するツールの開発と応用に成功した(ニュースリリース)。

オキシトシンは,分娩促進や授乳促進,母性行動などに関与し,母親が子を産み育てる上で重要なホルモンとして知られてきた。さらに近年,これらの効果に加え,日常生活の中で人間関係を築いていく社会的行動においても重要な役割を持つことが明らかにされ,ヒトを含む動物の精神を強力に調節する,脳内の神経伝達物質としての役割が注目を集めている。

闘争欲や恐怖心を減少させ他人に対する信頼感を増加させる効果や,自閉スペクトラム症の中核症状である社交性を改善する効果から,一般的には「幸せホルモン」や「愛情ホルモン」とも呼ばれ,注目されている。

しかし,オキシトシンはその重要性にもかかわらず,無色透明で分子量が非常に小さいため,通常「見える化」に用いられる蛍光標識(タグ)を付加すると,オキシトシン本来の動きや性質に影響を与えてしまい,真の姿をとらえることができず,その脳内における作用部位や動態は解明されていなかった。

研究では,これらの影響を最小限に抑えた極小タグであるアルキン(アセチレン系炭化水素)をオキシトシンに付加した「アルキンオキシトシン」の開発に成功した。アルキンタグは分子量25以下と非常に小さく,オキシトシンの分子の大きさにほとんど影響を与えないため,生体内のオキシトシンと同様に振る舞うことが期待できるという。

アルキンオキシトシンを観察したい細胞や脳組織に投与し,さまざまな条件下で働かせた後に化学的に固定を行ない,クリック反応(官能基間の特異的かつ安定な分子結合を実現する反応)を施すことで,顕微鏡を用いた「見える化」が可能となる。

さらに,この新たな「見える化」ツールをさまざまな条件下でマウスの生きた脳組織に適用することにより,これまで謎に包まれてきたオキシトシンの脳内における作用部位や時空間的動態をとらえることに初めて成功した。

このツールは,オキシトシンに限らず,同様に脳内で重要な役割を持つペプチド性神経伝達物質一般に広く応用できることも確認した。研究グループは,オキシトシンをはじめとするさまざまな伝達物質が見える化され,まだまだ謎の多い精神機能の分子基盤への理解が深まり,脳研究を大きく前進させることが期待できるとしている。

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