1999 Fiscal Year Annual Research Report
Cl^-イメージングで視る局所神経回路機能のダイナミクスとそのシステム的理解
| Project/Area Number |
11170220
|
|---|
| Research Institution | Hamamatsu University School of Medicine |
|---|
Principal Investigator |
福田 敦夫 浜松医科大学, 医学部, 教授 (50254272)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡部 明仁 浜松医科大学, 医学部, 助手 (10313941)
|
|---|
| Keywords | 細胞内Cl^- / Cl^-トランスポーター / 抑制性シナプス / Cl^-イメージング / single-cell RT-PCR / GABA / NKCC / KCC |
|---|
| Research Abstract |
1.GABA作動性[Cl^-]_i変動及び[Cl^-]_i調節機構の発達過程のCl^-イメージングによる解析:
Cl^-感受性蛍光指示薬のMEQを負荷した脳スライスで、Cl^-イメージングにより[Cl^-]_iを測定し、生後1-2週齢では生後3週齢以降に比べ[Cl^-]_iが高値をとり、GABAによりCl^-が流出することを大脳皮質と視床で明らかにした。Na^+,K^+-2Cl^-cotransporterによるCl^-取込みとK^+-Cl^-cotransporterによるCl^-汲出しの両者が働くなかで、前者の方が優勢であることが原因であることを明らかにした。
2.エネルギー欠乏時の神経回路機能変化に関与する[Cl^-]_i変化とCl^-トランスポーター機能変化の検討:
幼若ラット大脳皮質スライスの無酸素無グルコースによる[Cl^-]_i変化を測定し、pseudo-ratiometric法により細胞容積変化を同時モニターした。一過性の[Cl^-]_i減少と、それに引き続く不可逆的[Cl^-]_i増加が認められた。後者は細胞膨化を伴っていたが、前者は明らかな細胞容積変化を伴っていなかった。この虚血性の一過性[Cl^-]_i減少は世界で初めて我々が明らかにした。ATP減少によるNa^+,K^+-2Cl^-cotransporter(NKCCl isoform)の機能低下が示唆され、この現象がII/III層に多いことから、回路機能との関係に注目し、その制御機構を解析中である。
3.パッチクランプ/RT-PCR法による[Cl^-]_i変化とCl^-トランスポーター遺伝子発現変化の解析:
Cl^-トランスポーターのKCC1,KCC2,NKCC1,NKCC2及びCl^-チャンネルのClC2のnested primerを合成し、グラミシジン穿孔パッチクランプ法でGABA逆転電位を計測後にsingle-cell multiplex RT-PCRを行った。細胞個々の[Cl^-]_iのちがいと、各種Cl^-トランスポーターmRNAの発現状況を解析中である。また、キンドリングラットの梨状葉皮質でKCC2のdown-regulationがおこることをin situ hybridization法で明らかにし、神経活動依存性のCl^-トランスポーター発現変化を証明した。
|
-
[Publications] Shaik, S et al.: "Improved enzyme immunoassay method for melatonin : application to the determination of serum melatonin in rats, sheep and humans"Clin. Chem.. 45. 690-692 (1999)
-
[Publications] Ninomiya, Y. et al.: "Responses to umami substances in taste bud cells innervated the chorda tympani and glossopharyngeal nerves"J. Nutrition. (in press).
-
[Publications] Yamada, Y. et al.: "Immature stage of intracellular Cl^- homeostasis regulated by cation-Cl^-cotransporters in rat neocortical neurons"Nagoya Med. J.. (in press).
-
[Publications] 中村孝文 他: "160チャンネル視覚誘発電位"CLINICAL NEUROSCIENCE. 18. 191-195 (2000)
-
[Publications] 福田敦夫: "脳における細胞内Cl^-の調節と神経機能"脳の科学. 22. 219-223 (2000)
-
[Publications] Kumazaki, K. et al.: "Mitochondrial inhibitors as a tool for neurobiology (Sanber et al., eds.)"Humana Press. 360 (1999)
