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2022 Fiscal Year Research-status Report

末梢標的とその支配神経形成についての定説の再考

Research Project

Project/Area Number 22K06807
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

佐藤 昇  新潟大学, 医歯学系, 教授 (00254756)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords運動ニューロン / メダカ胚 / 胸鰭 / 発生
Outline of Annual Research Achievements

胸鰭除去(標的除去)された運動ニューロンの発生をモニターするために、まず正常なメダカ胚においての運動ニューロンの発生過程を時系列で調査した。孵卵開始3.5日目にはacetylated-tubulin陽性の神経線維が胸鰭に侵入し、孵卵5日目でα-bungarotoxinで標識されるアセチルコリン受容体が侵入神経先端部で発現するのが確認された。先行研究では胸鰭除去後に運動ニューロンは細胞死を起こさず、長期間生存し留まることが示唆されており、発生が進んだステージでも運動ニューロンをモニターする必要がある。またコリン作動性の機能面についても評価が可能か検証するために、アセチルコリンの合成に必要なcholine acetyltransferase(ChAT)で免疫染色ができるか検証を行った。その結果、脳幹部や腸において孵化後7日目(孵卵開始から16日目)ではChAT陽性細胞が認められた。一方で脊髄運動ニューロンでは発現が明瞭には認められず、孵化後7日目ではアセチルコリンの生成が他のコリン作動性ニューロンに比して顕著ではないことが示唆された。一方でアセチルコリン受容体をα-bungarotoxinで標識すると前述のように孵卵5日目から発現が認められ、かつ胸鰭の運動も確認することができた。従って孵卵5日目の時点で脊髄運動ニューロンから神経筋接合部を介したシグナル伝達は行われており、おそらくアセチルコリンを介したシグナルであることが想定される。孵卵16日目の脊髄運動ニューロンでChAT陽性所見が顕著でないことから、メダカ胚の脊髄運動ニューロンはコリン作動性ニューロンとしては、発生・発達経過と共に比較的ゆっくり成熟していく可能性やステージによって比較的ダイナミックに変動するが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

運動ニューロンの発生過程を経時的かつ長期間モニターするための標識について検討を進めた。アセチルコリンの合成に必要なcholine acetyltransferase(ChAT)の発現を確認することで、コリン作動性ニューロンとしての機能面についても評価が可能となるため、様々な抗体を運動神経マーカーとして使用できるか試してみた。その結果、本研究で使用するメダカ胚でコリン作動性ニューロンを免疫染色で捉えることができる抗体を特定することができた。またこの過程で副次的にニワトリ胚でのコリン作動性ニューロンを標識できる抗体も見出しており、今後研究の対照として発育鶏胚を利用できることも見出した。

Strategy for Future Research Activity

ChAT免疫染色でメダカ胚のコリン作動性ニューロンを標識できることは判明したので、孵化後7日目の脊髄運動ニューロンで陽性初見が顕著でない点について調べる予定である。胸鰭の運動は孵卵5日目では確認されているため、運動ニューロンから神経筋接合部を通じたシグナル伝達は行われている可能性が高い。ChATの脊髄運動ニューロンでの発現を孵卵開始4日目から経時的に孵化後14日目程度まで調査する予定である。

  • Research Products

    (3 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] A three-component model of the spinal nerve ramification: Bringing together the human gross anatomy and modern Embryology.2023

    • Author(s)
      Homma S, Shimada T, Wada I, Kumaki K, Sato N, Yaginuma H.
    • Journal Title

      Front Neurosci

      Volume: 16 Pages: -

    • DOI

      10.3389/fnins

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Macroscopic Anatomy of the Layered Structures of Facial Muscles and Fasciae in the Temporal-Malar-Mandible-Neck Region.2022

    • Author(s)
      Takami H, Hayashi T, Sato N, Ohshima H.
    • Journal Title

      J Craniofac Surg

      Volume: 33(7) Pages: 2258-2266

    • DOI

      10.1097/SCS

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] メダカの胸鰭における脊髄運動ニューロンのシナプス形成過程の検討2023

    • Author(s)
      相馬健一、渡辺啓介、長島寛、佐藤昇
    • Organizer
      第128回日本解剖学会全国学術集会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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