2013 Fiscal Year Research-status Report
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25440173
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
黒川 信 首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (50211222)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 浩輔 杏林大学, 保健学部, 教授 (50236585)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 消化管運動 / 消化管神経系 / アメフラシ / 末梢神経系 |
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| Research Abstract |
食性や消化管のつくりが異なる軟体動物腹足類アメフラシ類（アメフラシ：Aplysia kurodai、アマクサアメフラシ：Aplysia julian、トゲアメフラシ:Bursatella leachii）を実験動物として用いて、消化管自律運動の神経支配について、特に部位間の運動の連関に注目して解析を行なった。消化管の自律運動リズムは両動物とも消化管神経系に内在するニューロン群のペースメーカーを起源とする神経原性運動である。アメフラシとアマクサアメフラシは大型海藻食性で、大きなそ嚢を持つのに対し、トゲアメフラシは藍藻などの付着藻類食で、そ嚢は前者に較べて極めて小さかった。ペースメーカーニューロン群はアメフラシでは後砂嚢上に、トゲアメフラシではそ嚢上に局在していた。これまでの消化管運動の神経支配の研究の多くは、消化管をそ嚢や砂嚢など部位毎に摘出し、特定の部位だけに注目して神経支配を調べてきたものである。しかし、一連の消化管は、部位毎に相互作用を及ぼし互いに連関しながら運動していると考えられるので、本来の消化管運動の神経機構を明らかにするためにはできるだけインタクトのままの状態での運動を記録することが必要と考えた。そこで、新たに導入した２次元運動画像解析システムを用いて、消化管系全体標本で神経活動と各部位の運動を同時記録するシステムを確立した。これにより食道、そ嚢、前砂嚢、後砂嚢、腸にそれぞれ数点ずつ置いた自動追尾ポイント間の距離変化を計測することで 部位間の連動運動が解析可能となった。その結果、アメフラシでは、ペースメーカーニューロン群に起原する自律運動は後砂嚢で発現しそ嚢に伝播するのに対し、トゲアメフラシではそれはそ嚢で発現した後、後砂嚢に伝播していることが明らかになった。
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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
出来るだけインタクトな消化管運動の全体像を定量的に捉えるためには、消化管を従来の多くの研究で主に行なわれて来た様に部位毎に分離して調べるのではなく、消化管の全体標本を用いて部位間の連関運動を定量的に記録、解析出来るようにする必要があった。そこで本研究では新たに２次元運動画像解析システムを導入することで、各部位（食道、そ嚢、前砂嚢、後砂嚢）にそれぞれ数点ずつ置いた自動追尾ポイント間の距離変化を計測し、部位間の連動運動を解析するシステムを確立することをまず第一目標に置いた。システム購入は予定通り進んだが、現有機器への組合せのためのソフトウエアの組み込みに若干時間がかかった。また、より適切な自動追尾ポイントを消化管上にマーキングする方法およびその素材の選定に1ヶ月程度を要したために、当初の予定より若干実験スケジュールが遅れた。しかし、すでにこれらの問題は解決しデータが順調に得られるようになっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
基本的に従前の計画通りに研究を推進する。導入した２次元運動画像解析システムを使って、消化管部位間の連動運動のデータを蓄積する。運動の相関は、食道-そ嚢-砂嚢-腸の消化管全長に広げて解析するとともに、消化管神経系の活動も同時誘導する。必要に応じて、２カ所以上から神経活動の誘導も行なえるようにするために、標本作成法を工夫する必要があると考えている。そのためには、消化管神経系の構築を組織化学的に調べ、末梢ニューロンをマッピングすることなども推進し、そのデータも利用しながら実験標本を工夫する。中枢神経系（口球神経節から食道を経る支配と、腹部神経節から砂嚢を経る支配）による消化管運動連関に対する神経制御に関するテータを得るために、これらの中枢神経活動も同時誘導をおこなう。材料にはこれまでと同様にアメフラシとアマクサアメフラシの他に、比較のために系統的には異なるが、食性や消化管のつくりの相似性から選んだタツナミガイ、モノアラガイなどの軟体動物でも調べる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
組織化学的実験試薬の使用量が当初計画より少なかったために年度内の追加購入を見送ったため。
次年度に継続して組織化学的実験を遂行するに当たり、年度内に購入する必要がなかった試薬も購入の必要が生じるので次年度中に繰越額を使用する計画である。
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