2021 Fiscal Year Research-status Report
聴覚をつかさどる有毛細胞が置かれる「生理学的環境」の進化発生学
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20K15830
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
樋口 真之輔 広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (20847131)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 有毛細胞 / 平衡感覚 / 膜迷路 / 感覚毛 / 進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脊椎動物において聴覚と平衡覚を担う感覚器である内耳は、蝸牛管や三半規管など複雑な形態をもつ膜迷路が内リンパという細胞外液で満たされ、そこに感覚有毛細胞が配置された構造をしている。内リンパは特殊な電気化学的組成をもち、有毛細胞が機械刺激を受容するために不可欠な生理学的環境を提供する。ただし、内耳の機能に欠かせない内リンパが脊椎動物の歴史においていかに獲得され、進化してきたかは未解明である。そこで本研究では、感覚器としての内耳の機能に必須な内リンパについて進化発生学的に探究している。
本年度は、昨年度に引き続いて内リンパの産生メカニズムを異なる系統間で比較するために、ポンプやチャネルといったイオン輸送体の局在を解析を目指した。まずは羊膜類のなかからマウスとニワトリの比較に焦点を絞り、内耳の組織切片おける in situ hybridization により、内リンパ産生に重要であると考えられる遺伝子発現の比較を試みた。すると、ヒトを含む哺乳類で内リンパ産生の鍵となるチャネル：内向き整流性カリウムチャネル Kcnj10やその他のイオン輸送関連分子が、ニワトリ内耳でも発現していた。これは海外の研究チームによって唱えられた従来の説を覆す結果であり、脊椎動物における聴覚の進化を考えるうえで重要な手がかりとなる可能性がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の計画では、内リンパの電気化学的組成について軟骨魚類や条鰭類を用いた実験を計画していたが、新型コロナウイルス感染症拡大の影響により変更を余儀なくされた。さらに、研究代表者の機関異動に伴い、動物実験に係る環境整備も停滞したために、全体としては「やや遅れている」といえる。次年度には環境を整えられると予想しているが、動物実験申請の状況によっては研究費の効果的な執行のためにも、研究期間の延長を視野に入れつつ研究を遂行する。
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| Strategy for Future Research Activity |
上述のとおり脊椎動物における聴覚の進化を考えるうえで重要な手がかりが得られつつあるので、今後は解析対象の遺伝子や動物種を増やし、内リンパについての進化発生学的探索を継続する。
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| Causes of Carryover |
当初の計画では、内リンパの電気化学的組成について軟骨魚類や条鰭類を用いた実験を計画していたが、新型コロナウイルス感染症拡大の影響により変更を余儀なくされ、試薬購入費や消耗品費が減少したため。ならびに、研究代表者の機関異動に伴い、動物実験に係る環境整備も停滞したために、動物飼育に関わる費用の支出も少なかったため。次年度には、引き続き内耳の発生過程の形態学的解析を行う予定であり、研究全体としては当初に計画した予算規模での研究を予定しているが、動物実験申請の状況によっては研究費の効果的な執行のためにも、研究期間の延長を視野に入れつつ研究を遂行する。
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