マムシとパイソンの赤外線受容器(ピット器官)の血流量調節機構と自律神経系の比較

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13680825
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 岸田 令次 横浜市立大学, 医学部, 教授 (50046132)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中野 真人 横浜市立大学, 医学部, 助手 (50237351) ; 跡部 好敏 横浜市立大学, 医学部, 助手 (60264602)
• Keywords: マムシ / パイソン / 赤外線受容器 / 毛細血管網 / 血流量調節機構 / 高速度ビデオ / 毛細血管周皮細胞 / smooth muscle α-actin fibers

Research Abstract

レーザードップラー血流量計を用いたその後の研究結果から、マムシ、パイソンのいずれについても赤外線レーザー光をピットに照射すると平均して4.5ミリ秒以内で局所血流量が増加することが示された。この変化を起こす機構、すなわち赤外線刺激受容に続く毛細血管径の変化と移動する赤血球量の速度変化を記録するための高倍率実体顕微鏡と高速度ビデオカメラを組み合わせたシステムを構築改良中である。現在までのところ、白色光落射照明下でピット毛細血管網における赤血球の動画記録(毎秒500フレーム)が可能になった。このシステムを用いてマムシとパイソンのピット毛細血管網における赤外線刺激を加えない状態の血流速度が計測可能であるか検討を行っている。
マムシとパイソンの比較については、次のような形態学的研究も行った。前者ではピットは一枚の膜状構造物で、赤外線受容器(TNM)は真皮層に一層敷き詰められたように存在するが、後者では表皮層にTNMが存在する。そこで、両者の毛細血管網の立体的構造を把握する目的で、血管鋳型試料の走査電顕観察を行った。その結果、マムシピット毛細血管網は表皮に平行な一層の網目状構造をなすのに対して、パイソンピット毛細血管網は真皮層深部より表皮に向けて走行し、表皮基底層でTNMに接すると直ぐに真皮層深部に向けて走行を変えるループ状構造をなし、ループしている部位では血管径が大きくなっていることが明らかになった。さらに、免疫組織化学反応の結果、マムシピット毛細血管周皮細胞中で標識されるsmooth muscle α-actin fibersは、パイソンでも同様に標識されるが、表皮近傍のループする部位では少ないことが示された。