2017 Fiscal Year Research-status Report
網様体コリン作動性介在ニューロンによる運動ニューロン調節機構の形態学的解析
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16K18985
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
松井 利康 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 解剖学, 助教 (90531343)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 脳幹 / 網様体 / コリン作動性ニューロン / 鰓弓性運動神経核 / 運動ニューロン / 神経トレーサー / コリン作動性シナプス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
コリン作動性介在ニューロン（C-terminal起始細胞）が分布する延髄大細胞性網様体に投射する神経領域を決定するため，トレーサーFluoro-Goldによる逆行性標識を用いて標識ニューロンの分布を調べた．前年度において脊髄・脳幹レベルの逆行性標識ニューロンの分布を解析したため，本年度は間脳より吻側レベルについて観察した．その結果，逆行性標識ニューロンは扁桃体中心核，不確帯核，側坐核，視床下部などに分布するとともに，皮質では体性感覚野，体性運動野，帯状回のそれぞれV層において対側優位に観察された．これらの脳領域は，口腔顔面筋の運動制御に関与する神経核にも投射することが報告されており，コリン作動性介在ニューロンが存在する大細胞性網様体も含めた運動調節回路が存在することを示唆している．
マウス脊髄の前角運動核におけるC-terminalは，歩行開始時期に同期して成熟する．一方で，哺乳などに機能する口腔顔面筋運動核におけるC-terminalは，脊髄と異なる成熟過程を受けることが予想される．そこで口腔顔面筋運動核の生後発達と，コリン作動性シナプス機能分子の発現変化の関係性を免疫組織化学で検討した．三叉神経運動核，顔面神経核，疑核および舌下神経核のC-terminalについて，コリンアセチルトランスフェラーゼ，小胞性アセチルコリントランスポーターの発現を解析したところ，出生直後よりも生後４日齢で強い発現が見られた．また同一の運動神経核の中においても， C-terminalでの機能分子の発現変化が運動ニューロンプールごとに異なることが明らかになった．
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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
当初計画していた，１）脳幹網様体のコリン作動性ニューロンに対する神経連絡の解析，２）鰓弓性運動神経核のC-terminalで発現するシナプス機能分子の解析，の２点について解析を進めることができた．３）コリン作動性介在ニューロンの細胞形態の再構築，は前年度から解析を継続中であるが，研究全体はおおむね順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
１．C-terminal，鰓弓性運動神経核運動ニューロンで発現するシナプス機能分子の発現解析
本年度までに，鰓弓性運動神経核に分布するC-terminalにおいても，小胞性アセチルコリントランスポーターなどの発現変化が，動物個体の生後発達にともなって起こることが明らかとなった．そこでシナプス前部に局在する機能分子に加えて，シナプス後部で発現・局在するチャネルなどの発現解析も進め，C-terminalを介したシナプス伝達の機能成熟について解明する予定である．また，神経活動マーカーとして利用されるcFosの脳幹網様体における発現を検討し，C-terminal起始細胞であるコリン作動性介在ニューロンの神経活動が生後発達に連動して変化するのか解析を行う．
２．脳幹網様体のコリン作動性介在ニューロンに対する神経連絡の解析
逆行性標識を用いたこれまでの研究により，脳幹の大細胞性網様体（C-terminal起始細胞の存在領域）に投射するニューロンは，脊髄から前脳までの広い領域に存在する可能性が示された．一方で逆行性標識のみによる解析では，標識されたニューロンが網様体のコリン作動性介在ニューロンと直接シナプスを形成するのかは不明である．そこで本年度は，逆行性標識ニューロンが存在した神経領域に順行性トレーサー（BDA）を注入することで，注入領域のニューロンが脳幹網様体に投射し，コリン作動性介在ニューロンと直接連絡するのかを順行性標識で確認する．
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| Causes of Carryover |
当初予想していなかった知見が得られたため，そのデータを解析し研究計画の妥当性を検討するのに時間を要したので，消耗品などの使用額に変更が生じた．研究計画全体では大きな変更が生じない結果となったため，次年度の機材・消耗品購入に充当予定である．
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