網膜神経回路の形成過程における伝達物質合成とその受容体発現に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08740647
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 千葉 親文 筑波大学, 生物科学系, 講師 (80272152)
• Keywords: イモリ / 網膜 / 再生 / シナプス / グルタミン酸 / GABA / グリシン / アセチルコリン

Research Abstract

イモリの再生網膜は中枢神経組織の形成機構を理解するための有効な実験系である。本研究ではこの系を用いシナプスの形成機序について電気生理学的、組織化学的手法で調べた。以下、その成果について順に示す。
1、網膜再生過程における伝達物質受容体の同定とその発現様式の解析。
(1)イモリ網膜の活動電位発生型細胞(神経節細胞またはアマクリン細胞)はグルタミン酸(Glu)、GABA、グリシン(Gly)、およびアセチルコリン(Ach)受容体を持つことが分かった。(2)網膜の再生過程で、いずれの受容体も内網状層が形成される前に発現することが分かった。Gluに対する感受性は層形成期に一時的に高まる傾向がみられた。一方、GABAやGlyに対する感受性は再生過程を通じて単調に増加した。(3)Ach受容体は層形成にともなって内網状層に発現することが分かった。
2、網膜再生過程における神経伝達物質合成細胞の同定とその出現時期の決定。
(1)正常網膜においてGluは視細胞、双極細胞、神経節細胞で、GABAは水平細胞とアマクリン細胞で、Achはアマクリン細胞で合成されることが分かった。(2)再生過程において、視細胞と神経節細胞は層形成前にGlu陽性になることが分かった。双極細胞は層形成途中でGlu陽性になることが分かった。GABAを合成する水平細胞とマアクリン細胞は層形成が始まる頃に出現した。一方、Achを合成するアマクリン細胞は層形成途中で出現した。
以上の結果から、網膜再生過程において、GABAシステムの発達がGluやAchシステムより早い可能性が示唆される。今後、細胞のAch感受性の変化やGly合成細胞の発達についても引き続き実験を続ける予定である。また、さらにスライスパッチクランプ法によって、網膜を構成する多様なシナプスの機能が発現するプロセスを明らかにする予定である。