2018 Fiscal Year Annual Research Report
Gap junctionが形成する樹状突起の網を脳の神経回路に正しく組み込む
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18H02529
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
福田 孝一 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (50253414)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | gap junction / 歯状回 / パルブアルブミン / GABA / インターニューロン / フィードバック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、新皮質の各領域・各層における検討と、海馬体における解析の双方を目標としているが、予備的研究を行なった結果、海馬体における検討から着手することにした。その理由は、これまで私が大脳皮質において得た結果と異なる興味深い性質が海馬に見出される可能性が判明したからである。加えて、入力と出力のどちらにおいても海馬体は整然とした層を形成していることから、新皮質に比べてより詳細な解析と結果の解釈が可能となるからである。そこで今年度は海馬体の入力部位である歯状回に焦点をあてた。
パルブアルブミン陽性GABAニューロン（PVニューロン）は、海馬と新皮質におけるもっとも主要なインターニューロンであり、標的細胞の出力を制御する。このPVニューロンの樹状突起がGap junctionにより網の目のように連結していることを、これまで私は新皮質と海馬CA1領域で示してきた。未解明であった歯状回における検討から（１）PVニューロンの細胞体は顆粒細胞層とhilusの境界面に平行な二次元的分布をしていること、（２）basal側（hilus側）に伸びる樹状突起も同境界面に平行な狭い空間に二次元的に広がること、（３）basal側樹状突起間にはGap junctionが密に存在していること、（４）Gap junctionの細胞体からの距離は100ミクロン以内のものが多く、spikeletやシナプス後電位を容易に伝達する可能性があることを明らかにした。さらに顆粒細胞の軸索終末が、PVニューロンのbasal側樹状突起網を通過する際に密なbouton contactを形成することを見出した。以上の構造は、歯状回におけるGap junctionネットワークが、歯状回のフィードバック回路により直接駆動される制御活動の中に位置づけられることを強く示唆する。この成果を第１２４回日本解剖学会シンポジウムで発表した。
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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
歯状回における研究を順調に進められた。また大脳皮質バレル野におけるgap junctionの解析を国際雑誌に出版した。
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| Strategy for Future Research Activity |
歯状回における研究をさらに推進する。前年度に得たGap juncionの空間的分布様式の定性的所見を、さらに定量的に検討する。また新たに電子顕微鏡的解析を加えることで、歯状回におけるGap junctionの微細形態学的特徴を明らかにするとともに、PVニューロンへの入力構造を電子顕微鏡レベルで解明する。
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