発達期の中枢神経系におけるシナプス除去機構:in vitroアプローチによる研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13035016
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 田端 俊英 金沢大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (80303270)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 狩野 方伸 金沢大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (40185963)
• Keywords: 中枢神経系 / シナプス / 発達 / プルキンエ細胞 / 下オリーブ核 / 登上線維 / 共培養 / スライス

Research Abstract

本研究では中枢神経シナプスの発達機序、とくに過剰シナプス除去などの精緻化の過程を明らかにするために、in vitroにおける中枢シナプス形成のリアルタイム分析実験系の開発を目指している。
標本として中枢シナプス回路としては比較的単純な下オリーブ核ニューロン軸索(登上線維)-小脳プルキンエ細胞を選び、これらのニューロンの共培養技術を開発した。細胞は将来遺伝学的アプローチを適用することを踏まえてマウス由来のものを利用した。下オリーブ核ニューロンおよび小脳プルキンエ細胞の両方をパパインで消化・単離培養する方法や、下オリーブ核のみスライスあるいは組織片として培養する方法を比較した。その結果、小脳プルキンエ細胞を先行して単離培養しておき、その細胞群の上に2〜3日後に下オリーブ核スライスをのせる方法により、登上線維の急速な伸展を観察することが可能となった。また伸展しつつある登上線維をgene gunによる蛍光色素打ち込み技術によって標識し、レーザー共焦点顕微鏡でコマ撮り撮影することが可能になった。特異的L7プロモーターを利用してプルキンエ細胞だけが蛍光色素GFPを発現するトランスジェニック・マウスの開発にも成功した。さらに現在、登上線維に対する蛍光色素打ち込み技術を改良して細胞傷害を低減し、連続観察可能な期間を延長するとともに、登上線維と小脳プルキンエ細胞が効率良く結合させる方法の模索を行っている。

Research Products

• [Publications] T.Tabata: "Heterogeneous intrinsic firing properties of vertebrate retinal ganglion cells"J. Neurophysiol.. 87. 30-41 (2002)
• [Publications] T.Tabata: "Extracellular calcium regulates the dynamic range of metabotropic receptor-mediated response"Soc. Neurosci. Abst.. 57. 493-493 (2001)
• [Publications] Y.Fukudome: "The effects of IGF-I on the morphological and functional development of cerebellar Purkinje cells"Jpn. J. Physiol.. (印刷中).
• [Publications] T.Tabata: "Control of the dynamic range of metabotropic glutamate receptor by extracellular calcium"Molecular Cellular and Neuroscience. (印刷中). (2002)