2019 Fiscal Year Research-status Report

口腔顔面筋のパターン運動形成機構におけるコリン作動性投射の形態学的意義の解明

Research Project

Project/Area Number	19K07279
Research Institution	Okayama University of Science
Principal Investigator	松井利康岡山理科大学, 獣医学部, 准教授 (90531343)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小林靖防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 解剖学, 教授 (00195819) 九郎丸正道岡山理科大学, 獣医学部, 教授 (00148636)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	脳幹 / コリン作動性ニューロン / 運動ニューロン / 介在ニューロン / 感覚ニューロン
Outline of Annual Research Achievements	本研究課題で注目するコリン作動性介在ニューロンは脳幹網様体に分布しており、その領域は三叉神経脊髄路核など脳神経の感覚性神経核と神経連絡することが知られている。これまでの研究により、脳神経の感覚性神経核は末梢からコリン作動性の神経投射を受けることを見い出しているが、この末梢からの感覚入力と脳幹網様体のコリン作動性介在ニューロンとの神経連絡は不明である。そこで本年度では、脳幹網様体と細胞構築の共通性をもつ脊髄において、コリン作動性の末梢感覚ニューロンの神経化学的性質を決定し、次年度以降の脳幹網様体における解析のための基礎的知見を得た。コリン作動性ニューロンの多くがトランスポーターOCT2を発現するが、末梢の感覚神経節におけるニューロンでは約20%がOCT2を発現していた。OCT2発現ニューロンは、ペプチド作動性の侵害受容ニューロンのマーカー（substance P、CGRP）陽性の集団と、触覚・固有感覚受容ニューロンのマーカー（NF-200、trkB、trkC）陽性の集団から構成された。脊髄中間帯（脳幹の網様体に相当）のコリン作動性介在ニューロンは固有感覚受容ニューロンと神経連絡をもつことから、上記の結果よりコリン作動性の神経伝達が末梢の感覚ニューロンからコリン作動性介在ニューロンまでの一連の神経連絡を通して機能する可能性が示された。脳幹の脳神経運動核とコリン作動性介在ニューロンとの神経連絡については、コリン作動性シナプスの機能分子が生後発達過程の運動ニューロンにおいて、どのように変化するのか、解析に利用できるマーカーを決定するため免疫組織化学の条件検討などを進めた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 研究項目「コリン作動性介在ニューロンと運動パターン形成機構との神経連絡の決定」については、運動パターン形成機構と神経連絡をもつ末梢からの感覚入力に注目して、コリン作動性神経伝達が担う感覚情報の種類を組織形態学的に決定した。現時点では主に脊髄における知見を得たところであるが、今後脳幹の解析に応用する予定である。次に、研究項目「コリン作動性運動ニューロンを介した口腔顔面筋運動ニューロン制御機構の成熟過程の解明」においては、次年度以降の解析で必要となる分子マーカー等の免疫組織化学について条件の検討を行い、当初計画に従って研究を実施するための分子マーカーの選定などを終えることができた。以上から、研究全体はおおむね順調に進展していると評価した。
Strategy for Future Research Activity	令和2年度は，以下について研究を進める予定である．１．コリン作動性介在ニューロンと運動パターン形成機構との神経連絡の決定コリン作動性介在ニューロンが分布する網様体領域に逆行性トレーサーを注入した個体において、各脳領域における標識ニューロンの分布解析を実施する。とくに先行研究において顔面領域の運動パターン形成に関与することが報告されている脳領域について、細胞構築と比較することで逆行性標識の正確な分布を明らかにする予定である。２．脳幹の脳神経運動核における生後発達に伴った神経伝達機能分子の発現変化の解析前年度の研究により、運動ニューロンにおけるコリン作動性シナプスで発現する分子マーカーをいくつか同定することができたため、分子マーカーの発現変化を出生直後の個体から経時的に観察する。
Causes of Carryover	研究成果発表で必要となる雑誌掲載料を計上していたが、論文の一部が掲載料不要の学術誌に採択されたため、当初見込みより使用額が少なくなった。全体の研究計画に変更はないため、次年度において試薬・消耗品費に充てる予定である。