2019 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 | ギャップ結合 / 海馬 / 歯状回 / パルブアルブミン / GABA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度は、脳の中でも層構造が明瞭かつシンプルな利点を持つ歯状回における解析を中心に研究を進めた。PVニューロンが形成するGap junctionネットワークを神経回路に組み込む上で、PVニューロンの樹状突起への入力構造を定量的にとらえることが重要であるが、各種の軸索終末を標識する抗体で染色をすると、歯状回の各層ごとに分布が異なっており、それを用いて明瞭にsublayerを分けることができた。具体的には、従来から歯状回分子層がouter,middle,innerの３層に別れることが知られており、およそ1/3ずつの厚さで区分がなされてきたが、今回私はVGluT2の染色強度でouterとmiddleが区分でき、一方innerはVGluT2の染色性が欠如することで、客観的な同定に成功した。これらの区分は決して1/3ずつではなく、またGAD, calretinin, Zinc transporter 3などによるsublayer区分とよい一致を示した。次にVGluT2で区分した各sublayerごとに、大脳皮質由来のグルタミン酸シナプスの入力に対応するVGluT1,皮質下由来のグルタミン酸シナプス入力に対応するVGluT２、GABA作動性シナプス入力に対応するGADの三種類のマーカーでラベルされる軸索終末が、PVニューロンの樹状突起上にコンタクトする分布密度を定量した。同様の解析を、顆粒細胞層とhilusに伸びるPVニューロンの樹状突起についても行なった。
また光学顕微鏡レベルでのbouton contactが実際にシナプス入力と対応していることを確かめるためには電子顕微鏡観察が重要であるが、まずhilus領域におけるmossy fiber terminalとPVニューロン樹状突起間のシナプス形成の有無を免疫電子顕微鏡研究により検討し、豊富なシナプス入力の存在を確認した。
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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
計画に沿って順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
海馬歯状回におけるギャップ結合ネットワークの詳細な形態学的特性を明らかにするための研究をさらに推進する。まず前年度に確立した、各sublayerの客観的区分に基づき、ギャップ結合の分布と各種シナプス入力密度の定量解析をさらに進める。また共焦点レーザー顕微鏡での定量解析を、電子顕微鏡的にうらづけるための免疫電子顕微鏡研究を各sublayerにおいて行う。
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