2020 Fiscal Year Research-status Report
脊髄におけるGABAの放出及びその抑制性応答と胎児期の運動機能発達との関連
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18K07823
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
清水 千草 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70435072)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒田 晶子 兵庫医科大学, 医学部, 准教授 (00266082)
高山 千利 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60197217)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | GABA / 脊髄 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
GABAは運動機能発達に重要な役割を担っている。なぜならば、グルタミン酸からGABAを合成する酵素であるグルタミン酸脱炭酸酵素(GAD)、GABAをシナプス小胞に充填する小胞性GABAトランスポーター(VGAT)、GAABの抑制性応答に必要なK+-Cl-共輸送体(KCC2)のいずれの欠損マウスも運動失調などを呈し、生直後に死亡する。しかし、胎児期の運動機能の発達におけるGABAの役割には不明な点も多い。そこで、運動情報の出力を行う脊髄前角におけるGABAの放出及びその抑制性応答の発達変化を明らかにし、運動発達との関連を解明することを本研究の目的とした。さらに、もう一つの抑制性神経伝達物質であるグリシンにも着目した。グリシンを神経終末に取り込むグリシントランスポーター2(GlyT2)は、GADなどの遺伝子欠損マウスと異なり、生後2週間まで生存した後、運動失調で死亡する。アストロサイトに取り込み、除去するグリシントランスポーター1の欠損マウスはGADと同じく生直後に死亡する。これらのことから、グリシンも含めた抑制性神経伝達物質と運動機能発達について検討を加えた。
その結果、胎児期の脊髄前角において、グリシン作動性神経よりもかなり早くから形成され始めるGABA作動性神経の形成とともに、放射状グリアによるGABAの除去システムは形成され始める。しかし、グリシン作動性神経の形成よりもかなり前に、放射状グリアによるグリシンの除去システムの構築が開始されることがわかった。放射状グリアによる局在は、GABAとグリシンで異なり、放射状グリアからアストロサイトに分化するに従い、GABAとグリシン除去システムは重なるようになることがわかった。これらの結果は、日本神経化学会などにて発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍により、在宅勤務などの要請や動物施設の使用ができない時期が生じた。授業形態が対面からwebのみとなったため、教育負担が生じ、研究スケジュールを組み立てることが困難であった。さらに、研究発表の機会である学会などが延期、中止やweb開催に変更されたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は、本年度が最終年度であったが、コロナ禍などがあり、事業期間を1年間延長した。そのうえで、脊髄急性スライスを用いたホールセルパッチクランプ法におけるGABAやグリシンの放出やその応答性になどについて検討を行いたいと考えている。分担研究者である兵庫医科大学の荒田准教授、琉球大学の高山教授と連携をとり、さらに研究を進めていく。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍による大学での実験停止と動物施設閉鎖があり、研究を計画通りに進めることが難しかった。また、webを使用した講義による教育負担があり、当初予定していた研究エフォートを達成することができなかった。これらの理由により、実験で使用する予定の予算が使用できなかった。次年度は、形態学的及び生理学的研究を推進するため、GABA受容体阻害薬や抗体などを購入を予定している。
さらに、学会などが中止、延期、web開催などに変更され、出張旅費を使用することがなかった。兵庫医科大学への研究打ち合わせなども考えていたが、緊急事態宣言やコロナ感染状況を鑑み、出張を行うことができなかった。次年度は、状況が許せば、研究打ち合わせや学会発表などのため出張旅費を使用する予定である。
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