2019 Fiscal Year Annual Research Report

Pathophysiological study of age-related hearing loss by glutamate imaging

Research Project

Project/Area Number	16K11204
Research Institution	National Rehabilitation Center for Persons with Disabilities
Principal Investigator	鷹合秀輝国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所感覚機能系障害研究部, 研究室長 (70401354)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	大島知子東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任研究員 (50731783)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords	内耳 / 蝸牛 / 有毛細胞 / リボンシナプス / グルタミン酸イメージング / パッチクランプ / 加齢性難聴 / 聴覚
Outline of Annual Research Achievements	本研究では加齢性難聴モデルとしてC57BL/6Jマウス等を用い、若齢群と加齢性難聴モデル群に分けて蝸牛・内有毛細胞のシナプス伝達機能を比較する。このために興奮性シナプスの神経伝達物質であるグルタミン酸に結合する蛍光プローブを活用して、内有毛細胞と蝸牛神経間のシナプス（内有毛細胞リボンシナプス）を対象としてグルタミン酸の開口放出を可視化する。そして、若齢群と加齢性難聴モデル群の神経伝達物質放出様式を比較し、「加齢に伴い有毛細胞シナプスの神経伝達機能が低下する」という仮説を検証して、加齢性難聴の病態メカニズムを解明する。以下に令和元（平成31）年度の研究成果を記す。 1．パッチクランプ法により内有毛細胞を脱分極刺激した際に生じるCa電流を計測したところ、若齢群と比較して加齢性難聴モデル群においてCa電流振幅の有意な減少を認めた。 2．蝸牛と同様のリボンシナプス構造を有する網膜双極細胞リボンシナプスを対象としてグルタミン酸イメージングを行い、そこから得られたノウハウを蝸牛を対象としたグルタミン酸イメージングに還元する方策の下、実験を継続した。シナプスリボンに特異的に結合するペプチドを用いて神経伝達物質放出部位を標識した上で、グルタミン酸蛍光プローブにより神経伝達物質放出をリアルタイムで高速記録（画像取得：200フレーム/秒）することを可能にした。研究成果を国際学会（Ribbon Synapses Symposium 2019）にて発表し、ポスター賞を受賞した。