網膜神経組織の形成過程におけるニューロンの光応答発現とシナプス形成に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09640801
• 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 / 前駆細胞 / ギャップ結合 / イオンチャネル / 伝達物質 / 受容体

Research Abstract

イモリの網膜は完全に除去されても再生することができる。本研究は、網膜再生過程における神経細胞間のシナプス形成と光応答発現のプロセスについて明らかにすることを目的とする。これまでに、再生網膜のスライス-パッチクランプ法を確立し、細胞の電位依存性イオンチャネルや伝達物質受容体の発現様式について解析を始めた。その結果、網膜が1〜2層の段階(初期)では、細胞(網膜前駆細胞)はギャップ結合を介して互いに連絡しており、細胞の興奮性に関わる電位依存性Na電流はまだ発現していないことが分かった。Na電流は、網膜がさらに厚みを増した頃(中期II)、硝子体側に出現する丸い細胞体(おそらく神経節細胞)で初めて検出されることが分かった。今年度、さらに電位依存性Na電流の発達について調べた結果、電流量は再生が進むにしたがって増加し、再生した網膜(後期)では正常網膜のものとほぼ一致することが分かった。しかし、中期IIに発現する電流の特性は正常網膜のものと異なっており、正常網膜に近い電流応答が観測されるようになるのは網状層が出現する頃(中期III)であることが分かった。これらの結果を踏まえ、こうしたNa電流を発現する細胞群(神経節細胞やアマクリン細胞)の神経伝達物質受容体の発現様式について調べた。その結果、興奮性のシナプス伝達に関わるnon-NMDA型グルタミン酸受容体や、抑制性の伝達に関わるA型GABA受容体とグリシン受容体は、Na電流とほぼ同時に発現し、再生が進むにしたがって増加することが分かった。ただし、A型GABA受容体の発現は、網状層の出現時(中期III)に一時的に高まる傾向があった。また、NMDA型グルタミン酸受容体は、他の受容体より遅れ、中期IIIに発現することが分かった。今後は、網膜への光刺激システムと組み合わせ、視細胞の光応答発現時期を明らかにし、網膜細胞のシナプス形成と光応答発現時期との相関ついて調べる予定である。

Research Products

• [Publications] Chikafumi Chiba: "Gap junctional coupling between progenitor cells of regenerating retina in the adult newt."Journal of Neurobiology. 42. 258-269 (2000)
• [Publications] Fuminobu Tamalu: "The functional differentiation of ganglion cells from multipotent progenitor cells in sliced retina of adult goldfish."Jounal of Comparative Neurology. (in press). (2000)