ネコ網膜神経節細胞の軸索変生・再生に関する電気生理学的・分子学的研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08409005
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 福田 淳 大阪大学, 医学部, 教授 (90028598)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小阪 淳 大阪大学, 医学部, 助手 (40243216) ; 渡部 眞三 愛知県コロニー発達障害研究所, 主任研究員 (10093486) ; 井上 徹 大阪大学, 医学部, 助手 (60263282)
• Keywords: 網膜神経節細胞 / 軸索変性 / 軸索再生 / Y,X,W細胞 / 機能分化 / 神経栄養因子受容体 / in situ hybridization / パターン反転網電図

Research Abstract

1)電気生理学的研究成果:これまでの研究から網膜神経節細胞の機能評価としてパターン反転網電図が有用であることが知られている。我々は視神経切断後の神経節細胞の逆行性変性の経過と、それに対する坐骨神経移植の効果を調べるため、さまざまな時間周波数及び空間周波数パターン反転刺激に対するERGを記録し、その2倍周波数成分の振幅を経時的に測定した。その結果、視神経切断ネコではとくに時間周波数の低い2Hz側から振幅が減少し、術後3週間ではいずれの時間周波数でも反応の振幅がもとの10-20%に減少した。これに対し末梢神経移植を行ったネコでは、術後2週間で50〜60%程度の振幅の減少を認めるが、4週間後においても2週間目と同程度の振幅が得られ、特に2Hz側で振幅の減少が緩徐であった。このことから移植により視神経切断後の網膜神経節細胞の機能の低下を遅延させることが示唆された。6Hz側に比べ特に2Hz側で移植の効果が顕著なことから、Y細胞に比べX細胞においてより軸索切断後の生存促進効果が強いことが示唆され、これはこれまでの単一ニューロンでの結果を裏付ける。2)分子生物学的研究成果:脳由来神経栄養因子(BDNF)に対して親和性のある受容体のcDNAを順次RT-PCRで単離し,ラットおよびネコの網膜切片に対してin situ hybridizationを行ってmRNAの発現パターンを調べた。その結果,いずれの網膜でもtrkBとp75NTRの両方の転写産物の陽性シグナルが神経節細胞層で検出できたが、細胞レベルの観察ではtrkBが全ての神経節細胞に発現しているのに対して、p75NTR遺伝子は一部の細胞にだけしか発現が見られなかった。

Research Products

• [Publications] Sawai H,et al: "Functional and morphological restoration of intracranial brachial lesion of the retinocollicular pathway by peripheral nerve autografts in adult hamsters." Experimental Neurology. 137. 94-104 (1996)
• [Publications] Wakabayashi T, et al: "Monoclonal antibody C38 recognizes retinal ganglion cells in cats and rats." Vision Research. 36. 1081-1090 (1996)
• [Publications] Wakabayashi T, et al: "Monoclonal antibody C38 labels surviving retinal ganglion cells after peripheral nerve graft in axotomized rat retina." Brain Research. 725. 121-124 (1996)
• [Publications] Asada H,et al: "The role of spinal cord activation before neurectomy in the development of autotomy." Pain. 64. 161-167 (1996)
• [Publications] Sugioka M,et al: "Ca^<2+> responses to ATP via purinoceptors in the early embryonic chick retina." Journal of Physiology. 493.3. 855-863 (1996)
• [Publications] Asada H,et al: "Relation of abnormal burst activity of spinal neurons to the recurrence of autotomy in rats." Neuroscience Letters. 213. 99-102 (1996)
• [Publications] Sakaki Y,et al: "Muscarinic and purinergic Ca^<2+> mobilozations in the neural retina of early embryonic chick." International Journal Developmental Neuroscience. 14. 691-699 (1996)
• [Publications] So K-F,et al: "The effect of damage of the brachium of the superior colloculus in neonatal and adult hamsters and the use of peripheral nerve to restore retinocollocular projections." Progress in Brain Research. 112. 363-372 (1996)
• [Publications] Sasaki H,et al: "Light induced EEG desynchronization and behavioral arousal in rats with restored retinocollocular projection by peripheral nerve graft." Neuroscience Letters. 218. 1-4 (1996)
• [Publications] 福田 淳: "網膜神経節細胞の機能分化と視覚情報並列処理" システム/制御/情報. 40. 7-12 (1996)
• [Publications] 福田 淳: "網膜・視神経の機能再建" 神経研究の進歩. 40. 823-834 (1996)
• [Publications] 福田 淳: "移植による視神経再生" 日本眼科学会雑誌. 100. 956-971 (1996)
• [Publications] Watanabe M,et al: "Proportions of ON-center versus OFF-center cells in retinal ganglion cells with regenerated axons of adult cats" Experimental Neurology. 143. 117-123 (1997)
• [Publications] 福田 淳: "網膜神経節細胞における形態・機能分化と軸索再生能" 細胞. 29. 13-16 (1997)
• [Publications] Sakaki Y,et al: "Capacitative Ca^<2+> influx in the neural retina of chick embryo." Journal of Neurobiology. (in press).