神経活動に伴う内因性光学シグナルへのグリア細胞の寄与 -ウイスルベクターを用いた分子生物学的アプローチ

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14580761
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 野村 保友 山形大学, 工学部, 助教授 (80237883)
• Keywords: GFP / 内因性光学シグナル / トランスジェニックマウス / 海馬スライス / spreading depression

Research Abstract

蛍光性タンパクの遺伝子を組み込んだベクターを用いて、レセプター特異的にグリアとニューロンを区別して染色し、神経活動に伴う内因性光学シグナル(細胞膨潤)はグリアが寄与するのか、グリアとニューロンの両方が寄与するのかを明らかにすることを目的に研究を開始した。
<内因性光学シグナル>内因性光学シグナルを観察できる倒立顕微鏡を試作した。自作の灌流装置とサンプル温度コントローラーを組み合わせて、備えた既存の倒立顕微鏡に組み込んだ。光源としてハロゲンランプ、低倍の対物レンズを用い、透過光画像をCCDカメラで取り込み、デジタル処理する部分は蛍光観察時と共用になる。生後2-3日及び生後3週齢のラットから海馬スライスを作成し、ウアバインでNa-Kポンプを抑制すると、予想通りどの週齢からも内因性光学シグナルを観察できた。次に灌流温度を40度にあげると、ウアバインを投与しなくても生後3週齢のラットでは1例で内因性光学シグナルが誘起された。グリア細胞の寄与についてさらに検討する予定である。
<GFP遺伝子導入マウス>ウイルスベクターによる一過性の発現を試みたが、発現効率の改善に時間がかかるため、トランスジェニックマウスで検討した。GFPの蛍光が酸素分圧の影響を受ける可能性が指摘されたため、トランスジェニックマウス心筋細胞の初代培養系で蛍光スペクトルを測定した。低酸素により蛍光スペクトルが長波長へシフトした。

Research Products

• [Publications] Nomura Y, Kinjo M, Tamura M.: "Relationship between the gene expression of c-fos and degree of hypoxia in rat brain, as revealed by near-infrared spectroscopy"Adv.Exp.Med.Biol.2003;530:619-26. 530. 619-626 (2003)