口腔の知覚伝達系の発達障害に関する神経機能回復モデル構築

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11557164
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 白川 哲夫 北海道大学, 歯学部・附属病院, 講師 (00187527)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 本間 さと 北海道大学, 医学部, 助教授 (20142713)
• Keywords: マルチ電極皿(MED) / サーカディアンリズム / 視交叉上核 / 三叉神経核 / 分散培養 / 静置器官培養 / 神経回路網 / 神経幹細胞

Research Abstract

培養神経細胞を用いて、細胞間の相互作用と可塑的変化、また神経回路網の形成メカニズムを明らかにして、ヒト口腔の知覚伝達系機能障害の病態解明のための実験モデルを構築することを目的に研究を実施した。本年度は、個々の神経細胞の機能を明らかにする上で解析法が確立している視床下部、視交叉上核の細胞群を対象とし、マルチ電極皿(MED)の上で、分散培養法、あるいは静置器官培養法による初代神経培養を行った。新生ラットの神経細胞をマルチ電極ディッシュ上で培養し、4〜8個の単一神経細胞の自発発火を同時計測した。複数の神経スパイクの波形ならびに発火タイミングについて、スパイクトリガによる波形の加算平均および相互相関解析を行って、神経細胞間のシナプス形成とその性質について調べた。分散培養においては、サーカディアンリズムが同調している細胞間ではすべて単一スパイク発火も同期していたが、静置器官培養では、サーカディアンリズムが同調している細胞間でもスパイク同期がみられたものはわずかであった。この結果は、細胞間のサーカディアンリズム同調が、シナプス結合以外のメカニズムによっても可能であること、また分散培養においてはそのような細胞間相互作用が失われていることを示唆している。次年度は、視交叉上核細胞群の神経回路網の解析を進めるとともに、同様の方法で三叉神経核の発火活動を単一細胞外記録により連続測定し、細胞間同期と脱同期過程を空間的に解析する。それらの結果をふまえて、三叉神経節細胞と脳幹の三叉神経核細胞との共存培養により、神経系の機能回復モデルを確立する予定である。また、神経幹細胞およびグリア細胞がこの機能回復モデルにおいてどのように関与するかについても、これらに特異的に発現する蛋白およびmRNAについての解析を行う計画である。