1999 Fiscal Year Annual Research Report

皮質脊髄路のin vitro再構築

Research Project

Project/Area Number	11670611
Research Institution	Teikyo University
Principal Investigator	桜井正樹帝京大学, 医学部, 教授 (30162340)
Keywords	皮質脊髄路 / スライス培養 / 共培養 / 大脳皮質 / 脊髄 / シナプス形成
Research Abstract	幼若ラットの大脳感覚運動皮質(P1)と脊髄(P2)を無血清培地にて共培養し、両者間に神経結合を形成させることに成功した.大脳皮質と脊髄の間に間脳・脳幹などの中間構造物を挿入する必要はなく、皮質脊髄線維の脊髄内への進入にはこれら中間構造物によるプライミングが必要でないことが明らかとなった.バイオサイチンで皮質脊髄線維を順行性に標識すると培養数日後には多数の線維が脊髄内に進入し、その先端には成長円錐を示唆する棍棒様の構造が多数観察された.脊髄側にDilまたはHRPを置き、この線維を逆行性に標識すると、細胞体が皮質深層に限局して存在し、in vivoにおける皮質脊髄路起始細胞の分布と一致していた.皮質深層を電気刺激して、脊髄で細胞外記録を行うと、脊髄からCa依存性のシナプス後電位が記録された.この電位はAMPA受容体の拮抗薬であるCNQXにより完全に阻害された.また、脊髄からの細胞内記録でOmV付近に逆転電位が存在すると推定されるEPSPが記録された.また、このようなEPSPが記録された細胞に記録電極を通じてバイオサイチンを注入してその形態を調べると、約2/3は小型の双極細胞と考えられる介在ニューロンで、残りの1/3は運動ニューロンを示唆する大型で長い樹状突起をもった細胞であった. 皮質脊髄投射が形態学的に示され、そのシナプスの存在が電気生理学的に示された.皮質脊髄シナプスがin vitroで再構築されたのは本研究が初めてである.フィールド電位が再現性よく記録され、シナプス形成の定量的研究に好適な系ができたと言えよう.また、皮質脊髄シナプスを受ける細胞(大部分は介在細胞)についての研究は究めて乏しいが、本研究で特有の形態を示した双極細胞が一定の割合を占めることが示唆される.また、運動ニューロンは皮質脊髄路から直接シナプスを受けることはまれであるが、少なくともその潜在的な可能性が低くないことが示唆される.

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Kotake Y,Sakurai M et al: "Toxicity of 1-Bn-TIQ.endoqenous amine in the brain,in mesencephalic slice culture"Progress in Alzheimer's and Prakinson's diseases. (in press).
[Publications] Takuma H,Sakurai M et al: "In vitro reconstruction of the corticospinal projection in organotypic slice coculture"Soc,Neurosci.Abstr.. 24. 122.19 (1999)
[Publications] Sakurai M,Kanazawa I: "Positive symptoms in multiple sclerosis:Their treatment with Na Channel blockers,lidocaine and mexiletine"J.Neurol.Sci.. 162. 162-168 (1999)
[Publications] Hoshino M et al: "Ataxia with isolated vitamine E deficiency:A Japanese family camying a novel mutation in the α -tocopherol tansfer protein gene"Ann.Neurol. 45. 809-812 (1999)
[Publications] Takata et al: "Lambert-Eaton myasthenic syndrome associated with idiopathic thrombocytopenic purpura and diffuse panbronchitis"Am.J.Med.Sci.. 318. 353-355 (1999)
[Publications] Hayashi T et al: "Juglar foramen syndrome caused by infection of varicella zoster virus associated with ipsilateral nypoplasia of the juglar foremen"J.Neurol.Sci.. 172. 70-72 (2000)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

皮質脊髄路のin vitro再構築

Principal Investigator

桜井 正樹 帝京大学, 医学部, 教授 (30162340)

Research Products

[Publications] Kotake Y,Sakurai M et al: "Toxicity of 1-Bn-TIQ.endoqenous amine in the brain,in mesencephalic slice culture"Progress in Alzheimer's and Prakinson's diseases. (in press).

[Publications] Takuma H,Sakurai M et al: "In vitro reconstruction of the corticospinal projection in organotypic slice coculture"Soc,Neurosci.Abstr.. 24. 122.19 (1999)

[Publications] Sakurai M,Kanazawa I: "Positive symptoms in multiple sclerosis:Their treatment with Na Channel blockers,lidocaine and mexiletine"J.Neurol.Sci.. 162. 162-168 (1999)

[Publications] Hoshino M et al: "Ataxia with isolated vitamine E deficiency:A Japanese family camying a novel mutation in the α -tocopherol tansfer protein gene"Ann.Neurol. 45. 809-812 (1999)

[Publications] Takata et al: "Lambert-Eaton myasthenic syndrome associated with idiopathic thrombocytopenic purpura and diffuse panbronchitis"Am.J.Med.Sci.. 318. 353-355 (1999)

[Publications] Hayashi T et al: "Juglar foramen syndrome caused by infection of varicella zoster virus associated with ipsilateral nypoplasia of the juglar foremen"J.Neurol.Sci.. 172. 70-72 (2000)

桜井正樹帝京大学, 医学部, 教授 (30162340)