2014 Fiscal Year Research-status Report
イオンチャネルにより駆動される胎生期の神経細胞移動と細胞間情報伝達機序の解明
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26460293
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| Research Institution | Hamamatsu University School of Medicine |
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Principal Investigator |
秋田 天平 浜松医科大学, 医学部, 准教授 (00522202)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | イオンチャネル / 胎生期 / 大脳皮質形成 / 細胞移動 / 細胞間情報伝達 / パッチクランプ / GABA / タウリン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は大脳皮質形成期にあるマウス胎仔（E14-E16）終脳内の神経細胞のうち、腹側基底核原基より皮質内を接線方向に移動するGABA作動性介在神経細胞の前駆細胞を研究対象とした。スライス切片中の腹側基底核原基から急性単離した細胞に対してホールセルパッチクランプ法を適用し、細胞膜電位固定下でNeuregulin 1 (NRG1)の作用により活性化ないし抑制されるイオンチャネルやトランスポータの種類について検討した。NRG1は胎生脳内で分泌され、その受容体のErbB4への作用を通じてGABA作動性神経前駆細胞の移動を調節することが知られており、統合失調症発症脆弱性因子としても知られている。胎生期神経前駆細胞に対してホールセルパッチクランプ法により安定した細胞膜電流を記録することは思いの外難しく、まだ確定的とは言えないが、NRG1の作用により或る種の外向整流性カリウムチャネルが抑制され、また或る種のアニオンチャネルが活性化される傾向が認められた。今後はより安定的な記録法を模索しつつ、それらのイオンチャネルの種類の同定を行う必要がある。
また、本年度は中枢神経系における細胞容積感受性外向整流性アニオンチャネル（VSOR）についての総説を執筆し、胎生期大脳皮質発達過程での神経細胞移動におけるVSORの役割について議論を行った。さらに、別の総説中で連携研究者の福田敦夫・浜松医科大学教授らによっても、胎生期大脳皮質発達過程でVSORを介して放出されるタウリンによる、グルタミン酸作動性錐体神経前駆細胞の放射状移動の制御について、昨年度我々が論文発表した内容を基に今後の展望についての議論がなされた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本年度は他大学研究者と共同で進めている他の研究課題について、先行論文が8月に発表されてしまい、それまでに我々が積み上げてきた研究成果に急遽新たな検討結果を追加して早急にまとめ上げる必要が生じたことから、その研究課題に係りきりになってしまい、残念ながら本研究課題を十分に推し進めることができなかった。その共同研究の成果は既に論文に取りまとめ、現在学術誌に投稿中である。今後追加検討を求められる可能性はあるが、一通りの結論は出ていることから、早急に発表にこぎつけ、本研究課題を再び進展させたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
先ず、本年度の研究で示唆されたGABA作動性神経前駆細胞でNRG1の作用により活性化または抑制されるイオンチャネルの種類を最終的に確定する。そして、それらの変化により誘起される細胞膜電位変化を膜電流固定法により測定する。但し、塩素イオン透過型のアニオンチャネル開口の膜電位への影響は細胞内塩素イオン濃度に大きく依存することから、１価陽イオンにのみ透過性を持ち塩素イオンは透過しないグラミシジンを含む電極内液を用いたパッチクランプ法を適用することにより、細胞本来が有する細胞内塩素イオン濃度を維持した状態で膜電位変化を計測する。また、同法適用下でGABAA受容体塩素イオンチャネル開口時の逆転電位から細胞内塩素イオン濃度が計測可能なことから、NRG1作用前後にGABAA受容体作動薬を投与することにより、NRG1作用が細胞内塩素イオン濃度を変化させる可能性についても注目し、変化が認められた場合はそれを担うトランスポータの種類を同定する。さらに、NRG1作用による細胞内カルシウムイオン濃度変動の有無についてもライブセルイメージングにより観測し、変動が認められた場合はカルシウム供給源や除去機構の同定、及びその変動に対するイオンチャネル阻害の効果も検討する。
続いて、これらのイオンチャネル・トランスポータの神経細胞移動における機能的意義を明確にするため、胎生脳スライス切片内のGABA作動性神経前駆細胞に対し、それぞれのイオンチャネル・トランスポータ遺伝子のshRNA又はCRISPR/Casベクターを蛍光蛋白ベクターとともに電気穿孔法により導入し、それらの遺伝子発現を抑制した状態でスライス培養することで、蛍光蛋白標識された神経細胞の移動や形態がどのように変化するかを評価する。
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| Causes of Carryover |
上記１１の理由により、本年度はスライス培養による神経細胞移動の評価が出来なかったことから、その培養実験に必要な諸物品の購入を見送ったことによる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度請求分は元来消耗品費・旅費・人件費・その他の支出に充てる分なので、その請求分は次年度予定通り使用し、スライス培養実験を開始する目途が付いた時点で、その実験に必要な諸物品の購入に前年度未使用分を用いる予定である。
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Research Products
(4 results)
