2018 Fiscal Year Annual Research Report
Electrophysiological analysis of fibrocytes of the spiral ligament in the inner ear
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17K16924
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
吉田 崇正 九州大学, 大学病院, 特別教員 (50600912)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 聴覚 / 内耳 / 蝸牛 / 電気生理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
内リンパ液高電位（EP）と蝸牛K 循環は聴覚に必須の特性で、蝸牛側壁のイオン輸送に立脚し、その破綻は難聴を惹起する。蝸牛側壁のラセン靭帯では、ギャップ結合による細胞間交通の重要性が広く認知される一方で、細胞そのものの電気生理学的データは皆無である。ラセン靭帯線維細胞（SLF）周囲の強靭なコラーゲンマトリクスのため、パッチクランプ電極でギガオームシールを達成できないのがその大きな要因となっている。細胞外マトリクスがルーズな胎児・新生児期の動物を用いたパッチクランプは試みられているが、この時期は聴覚が未成熟であり、蝸牛ではEPやK循環は未成立である。聴覚生理機序の解明のためには聴覚が成熟した成獣のデータが不可欠である。
本課題では、従来の技術的な問題を克服して、パッチクランプ法によって成獣蝸牛のSLFの膜電流を測定し、その分子基盤を同定することを目的とする。ラット成獣の蝸牛から単離したSLFを対象に、パッチクランプ法による膜電流測定を試みた。脳組織の研究で用いられるスライスパッチクランプ法に、コラゲナーゼ処理と近赤外微分干渉顕微鏡（IR-DIC）観察を併用することで、ごく少数ではあるがパッチクランプ可能なSLFが得られ、成獣蝸牛のSLFのパッチクランプ・whole cell記録に成功した。一部の細胞で、内向きNa電流が記録された。しかし、酵素処理による細胞障害のため記録される膜電流は不安定で、薬剤感受性などの詳細な解析には、実験条件のさらなる適正化が必要である。
パッチクランプで記録されたNa電流は、in vivo細胞内記録実験の結果と合致するものである。数理モデルを用いたシミュレーションでは、SLFのNaチャネルがEPやK循環に大きく寄与していることが示唆された。
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