2016 Fiscal Year Research-status Report
記憶障害の自然回復機構に関わる、嗅内野ー海馬体再神経支配の形態学的解析
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15K09363
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| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
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Principal Investigator |
本多 祥子 東京女子医科大学, 医学部, 准教授 (40287313)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 線維連絡 / 嗅内野 / 海馬体 / 前海馬台 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度は、前年度までにラットで確認した海馬および海馬周辺皮質領域（嗅内野、前海馬台、傍海馬台など）における投射様式の特徴を、齧歯類より辺縁系が大きく発達している他動物種（最終的にマーモセットを視野に入れて）と比較することを目標とし、まずは連携研究者の協力のもとでウサギを用いてトレーサー注入法により調べた。ウサギ海馬体および海馬周辺皮質領域の様々な部位・層に順・逆行性トレーサーCTB(コレラトキシンBサブユニット）又は順行性トレーサーBDA(ビオチンデキストランアミン）を局所注入し、連続切片を作成して標識された細胞体や軸索終末の分布を調べた。結果として、ラットに認められる主要な線維連絡はウサギにも同様に認められたが、ウサギでは更にラットで殆ど見られない線維連絡、即ちCA1から同側前海馬台深層への強い投射および嗅内野浅層から前海馬台への多量の投射が付け加わっていることが分かった。ラットでは海馬体からの出力情報が主に海馬台を通して前海馬台に送られるが、ウサギでは海馬台だけでなくCA1からも前海馬台へ直接出力しており、前海馬台における情報処理がより複雑化していることが推測される。また嗅内野と前海馬台の間の結合関係が、ラットでは前海馬台から嗅内野への一方向であるのに対し、ウサギでは両方向に多量の情報交換を行っていることにが分かった。ウサギ嗅内野浅層におけるCA1または海馬台、もしくは前海馬台投射起始細胞の分布を二次元展開図上で調べたところ、いずれも幅0.5-1.0mmの嗅脳溝に平行した帯状に並んでおり、ウサギ嗅内野にもラットと同様に帯状の機能単位構造の存在が示唆された。これらはいずれも新知見であり、上記の結果をまとめて現在論文投稿準備中である。これまでに得られたラット、ウサギでの知見は、次年度に予定しているマーモセット脳における線維連絡解析においても重要な比較対象となり得る。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成28年度は、平成27年度までに明らかにしてきたラット海馬体ー海馬周辺皮質領域間の線維連絡やその特徴的な結合様式が、より辺縁系の発達した他動物種（霊長類であるコモンマーモセットを含む）にも基本構造として存在するかどうかを確認するという目標を達成すべく研究を行った。当初の計画で予定していたマーモセット脳の解析が一時困難になったため、連携研究者の協力でウサギにおける実験系を確立した上で多数の新知見を得ることができた。ラットに見られた線維連絡は基本構造としてウサギにも（恐らくマーモセットにも）存在し、更に複雑な情報処理を必要とする進化の過程で幾つかの主要線維連絡が付け加わっていると考えられる。従ってウサギでの知見を元にマーモセット脳に認められると予想される線維連絡を想定し次年度に予定しているマーモセット注入実験の計画を立てることができる。このような理由で平成28年度の実験計画内容はほぼ達成できており、本研究の目的を達成する上で問題なく順調に伸展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究成果から、正常ラットおよびウサギの海馬体ー海馬周辺皮質領域間の線維連絡やその投射様式の全貌を把握することができた。この成果を応用し最終年度である平成29年度は当初の計画通り東京都医学研の協力によりコモンマーモセットにおけるトレーサー注入実験を遂行する予定である。正常マーモセット脳における海馬体ー嗅内野間の線維連絡を明らかにした上で、最終的にマーモセットで片側嗅内野傷害後の嗅内野ー海馬体再神経支配現象が認められるかを確認するための実験系を確立し、実験実施可能となり次第順次進めていく。正常ラットにおける嗅内野ー歯状回投射様式の全貌解明については現在もウイルスベクター注入実験を行い単一ニューロンレベルで解析を進行中であり、同時に片側嗅内野傷害モデルラットにおける線維連絡解析も平行して進めていく。
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| Causes of Carryover |
ウサギにおけるトレーサー注入実験で使用する薬品・免疫染色用の抗体・緩衝液の一部を、ラットの実験用にストックしていた薬品類と共用することができ、ウサギ実験系を実施するに当たって最終的に当初計画よりも少ない薬品購入量で済ませることができたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度マーモセット注入実験系を確立するに当たって新たに必要となる抗体などの薬品類や、ラットよりも脳サイズが大きいことにより多数必要となるスライドグラスなどの実験器具類を購入するために使用する予定である。
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