甲殻類心臓神経系ニューロンにおける神経伝達物質の超高感度HPLC分析

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07640905
• Research Institution: TOKYO METROPOLITAN UNIVERSITY
• Principal Investigator: 矢沢 徹 東京都立大学, 理学部, 助手 (30106603)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 桑沢 清明 東京都立大学, 理学部, 教授 (10015589)
• Keywords: HPLC / 神経伝達物質 / 甲殻類 / 心臓 / 神経節 / グルタミン酸 / OPA / 等脚類

Research Abstract

甲殻類の心臓調節における神経伝達物質の特定を生化学的に行っている。材料には海産のオオグソクムシをもちいた。心臓神経節、中枢の神経節神経分泌器官(囲心器官)のホモゲネート中に存在している神経伝達物質(アセチルコリン、ドーパミンなどのモノアミンおよびグルタミン酸やGABAなどのアミノ酸)の含有量の決定を目指した。本年度は特に心臓神経節の興奮性アミノ酸神経伝達物質について重点的に研究した。われわれはこれまでに、生理学薬理学的研究から甲殻等脚類オオグソクムシでは、心臓神経節運動神経がグルタミン酸作動性であることを推定した。この結論は、心臓神経節中にグルタミン酸が存在することを確かめることによってさらに確実な科学的根拠を得る。アミノ酸をOPA試薬により蛍光物質に変えHPLCカラムで分離し、蛍光測定法により目的のアミノ酸を検出するという、HPLC-OPAデリバチブ法にまず習熟した。組織サンプルの作製法およびその必要量は、前年度の研究で明らかになったので、その方法を用いることが出来た。定量分析の結果、オオグソクムシ心臓神経節(0.55mg)および心筋(7.57mg)の抽出液から、L-glutamate,9117.6+/-288.9pmol/mg wet tissue ; L-aspartate,4864.2+/-185.8pmol/mg wet tissue,および、L-glutamate,788.4+/-9.6pmol/mg wet tissue ; L-aspartate477.7+/-2.6pmol/mg wet tissueをそれぞれ検出した。運動神経の細胞体がある神経節そのものばかりでなく神経終末のある心筋からもグルタミン酸作動性神経支配の可能性を示す濃度のアミノ酸が検出され、本研究でわれわれの推定が生化学的にも支持された。アスパラギン酸が同時に存在することは古くから甲殻類骨格筋の神経筋接合部で知られているが、その機能はまだ解明されていない。心筋でも同様の未解決の問題が残されることになった。

Research Products

• [Publications] Tanaka,K.: "Neuronal control of cardiac output in the isopod crustacean,Bathynomus doederleini." In : H.Koike et al.(ed.) Basic Neuroscience in Invertebrates. Business Center for Academin Societies Japan. pp. 157-170.157-110 (1996)
• [Publications] 矢沢徹: "神経原性の甲殻類心臓における神経制御と液性制御。" Jpn.J.Electrocardiology. 16(suppl.1). 1-7 (1996)
• [Publications] Okada,J.: "Cholinergic inhibitory innervation of the cardioarterial valve in the isopod Batynomus doederleini." Zool.Sci.in press. (1997)
• [Publications] Wilkens,J.L.: "Evolutionary derivation of the American lobster cardiovascular system : an hypothesis based on morphological and physiological evidence." Invertebrate Biol.116・1. 30-38 (1997)