2016 Fiscal Year Research-status Report
咬合不全が高次脳機能低下を招く神経機構の解明：三叉神経中脳路核周囲の回路網の解析
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16K11482
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
齋藤 充 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (50347770)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
倉本 恵梨子 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (60467470)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 咀嚼運動 / 歯根膜感覚 / 閉口筋筋紡錘感覚 / 三叉神経中脳路核 / 青斑核 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
三叉神経中脳路核(MTN)は、唯一例外的に中枢神経系内に存在する一次感覚ニューロン(psn)の集団である(閉口筋筋紡錘と歯根膜機械受容器を支配)。一方、青斑核(LC)は橋尾側部に存在するノルアドレナリン作動性ニューロンの集団である。LCニューロン(LCn)は中枢神経系へ広汎に投射しており、覚醒レベルの調節に重要な役割を果たしていることが知られている。多重免疫染色の結果、ラット脳幹の吻尾的レベルに依って、LCとMTNは隣接したり、LCnとMTNnが完全に混在していることが確認された。
MTNニューロン(MTNn)の細胞体は、末梢感覚受容器から上行して来るスパイク列を中継する際に発火し、また、細胞体に対する興奮性シナプス入力や膜電位が脱分極側へ緩徐に大きくシフトすると生じる膜電位変動に応じて発火することから、MTNnは少なくとも２つの機能モード(psnモードと介在ニューロンモード)を呈すると考えられる。MTNnに発現している過分極活性化型陽イオン電流(IH)が活性化しているとグルタミン酸作動性シナプス電流(gEPSC)が大きく減弱する[投稿中]。従って、IHを活性化する入力系の活動レベルに応じ、gEPSCの有効／無効(遮断)が切り換わることが想定される。この切り換えにLCnが関与し得るか検討した。
LCnとMTNnの同時、或いは、MTNnの単独パッチクランプ記録を実施した。LCnとみなして記録した細胞については、蛍光色素をパッチ電極内液に加えておき、記録後に抗TH抗体による免疫染色を行ってLCnであることを確認した。LCnを細胞内通電或いは細胞外電気刺激により活性化させると、MTNnのIHは抑制された。α2受容体拮抗薬存在下ではIHは抑制されなかった。これら所見から、MTNnは、LCnの活動によってIHが抑制され、gEPSCが遮断されない状態に維持されることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初当該年度での実施を予定していた「遺伝子改変Sindbisウイルスベクター法」による単一乃至少数細胞の詳細な形態学的解析は、共同研究者とのスケジュールの不一致を主な原因として、思う様に進めることが出来なかったが、代わりに、平成29年度以降に実施予定であった電気生理学的解析を一部実施することが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
必要な研究機材の整備も進んでおり、また、研究を実施する時間も昨年度に比して多く確保出来る見込みである。本年打破、昨年度に実施予定であったのに取り掛かれなかった「遺伝子改変Sindbisウイルスベクター法」による単一乃至少数細胞の詳細な形態学的解析を進めると共に、当初計画通りに電気生理学的解析を実施していく。
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| Causes of Carryover |
当初当該年度での実施を予定していた「遺伝子改変Sindbisウイルスベクター法」による単一乃至少数細胞の詳細な形態学的解析は、共同研究者とのスケジュールの不一致を主な原因として、思う様に進めることが出来なかったため、当該の解析で用いる予定であった費用を次年度へ繰り越すものである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
当該年度で実施できなかった「遺伝子改変Sindbisウイルスベクター法」による単一乃至少数細胞の詳細な形態学的解析を次年度に実施し、その費用に充てる。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] A distinct functional distribution of α and γ motoneurons in the rat trigeminal motor nucleus2017
Author(s)
Morita-Isogai Y, Sato H, Saito M, Kuramoto E, Yin DX, Kaneko T, Yamashiro T, Takada K, Oh SB, Toyoda H, Kang Y
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Journal Title
Brain Structure and Function
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The Possible Role of TASK Channels in Rank-Ordered Recruitment of Motoneurons in the Dorsolateral Part of the Trigeminal Motor Nucleus2016
Author(s)
Okamoto K, Emura N, Sato H, Fukatsu Y, Saito M, Tanaka C, Morita Y, Nishimura K, Kuramoto E, Xu Yin D, Furutani K, Okazawa M, Kurachi Y, Kaneko T, Maeda Y, Yamashiro T, Takada K, Toyoda H, Kang Y
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Journal Title
eNeuro
Volume: 3
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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