呼吸筋支配運動ニューロンの加齢変化とトレーナビリティー

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17300220
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 宮田 浩文 山口大学, 農学部, 教授 (90190793)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和田 直己 山口大学, 農学部, 教授 (20210982)
• Keywords: 加齢 / 運動ニューロン / 神経・筋接合部 / コンフォーカル / 立体構造 / 活動量

Research Abstract

横隔膜運動ニューロン(MN)と最長筋運動MNを比較することで、活動量の異なる運動単位におけるMNの形態的差異を3次元的に調べることを目的とした。加えて、MNおよび神経・筋接合部の形態的加齢変化について検討した。
young(2〜5ヶ月)とold(約2年齢)のラットを用い、各ラットの横隔膜両側および最長筋に0.5%コレラトキシンサブユニットB (CTB)を注入し、ニューロンを逆行性にラベルした。その5〜7日後、環流固定を行い、脊髄(頸髄3〜6レベル、腰髄2〜4レベル)を摘出した。ラベルされたニューロンおよび筋線維上の運動終板に免疫組織化学的処理(Cy3ラベル2次抗体to CTB、ローダミンラベル・アセチルコリンレセプターアンタゴニスト)を施し、コンフォーカル顕微鏡を用いて観察分析した。以下のような結果が得られた。
1)youngラットにおける横隔膜MN表面積(5826±2013μm^2)は最長筋MN表面積(6212±2272μm^2)よりも小さい。
2)oldラットにおける横隔膜MN表面積(4238±1315μm^2)および最長筋MN表面積(4981±1755μm^2)はyoungラットに比べ有意に減少し、特に大型MNの割合が低下した。その要因の1つは1次樹状突起の直径の減少であると推察された。
3)oldラットの横隔膜レセプターarea/周囲area(48.2±10.6%)は、Youngラットの値(58.2±14.1%)に比べ有意に低い値を示した。
以上のように、加齢に伴うMNの萎縮およびendplateの空洞化が確認された。これらの変化は、老齢期の筋線維において見られる脱神経・再神経支配の過程に関連する現象と考えられる。今後、さらに高齢ラットにおける検討を行い、加齢変化のメカニズムを明らかにしたい。