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海馬苔状線維の神経回路形成における神経細胞接着分子および神経活動の役割

研究課題

研究課題/領域番号 11680792
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 神経科学一般
研究機関順天堂大学

研究代表者

石 龍徳  順天堂大学, 医学部, 講師 (20175417)

研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2001年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2000年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1999年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード海馬 / 神経回路 / 苔状線維 / 神経発生 / シナプス形成 / 側枝 / 切片培養 / 接着分子 / 神経回路形成 / 細胞接着分子 / 神経活動 / シナプス除去 / 糖鎖
研究概要

海馬では、成体になっても例外的にニューロン(顆粒細胞)の新生が続いている。したがって,この新生した顆粒細胞が,軸索(苔状線維)を発達させ,標的(錐体細胞)の樹状突起とシナプスを形成し、成体の海馬に新しい神経回路を付加していると考えられる。私は,以前に行った神経細胞接着分子(NCAM)のノックアウトマウスの解析結果から、このような苔状線維と錐体細胞のシナプス形成時には、神経一筋で見られるような,神経支配の再構成が起こる、との仮説を立てた。本研究では,この仮説を証明する目的で、まず,正常マウス・ラットとMCAMノックアウトマウスの苔状線維の発達を,蛍光色素DiIと共焦点レーザー顕微鏡・電子顕微鏡を用いて観察した。その結果、正常な動物では,生後645日目に、錐体細胞層内に多数の苔状線維側枝が見られたが,1・2ヶ月令では,ごく少数の側枝しか見られなかった。また,側枝に存在する大小のボタンにはシナプスが見られた。これに対し,MCAMノックアウトマウスでは,2ヶ月令でも,錐体細胞層内に側枝が残存し,シナプスボタンが錐体細胞の細胞体と非シナプス性の細胞接着構造を形成していた。つぎに,生きている状態で,苔状線維側枝を観察する目的で,海馬切片培養法を用いて,苔状線維側枝を観察した。その結果,錐体細胞層側に伸びた苔状線維側枝が,伸長又は退縮する様子を観察できた。この場合,側枝上に存在するボタンが移動することも明らかになった。以上の観察結果から次のようなことが推測される。苔状線維の発達時期には,時的に側枝が錐体細胞層に侵入し,シナプスボタンを形成する。しかしそのシナプスボタンの結合は永久的なものではなく,おそらくある程度変化する。その後,苔状線維側枝は退縮するが,この時にはシナプスボタンも消失する。また,このような苔状練維の退縮過程には,NCAMが関与することが考えられる。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] Tatsunori SEKI: "Different Polysialic acid-Neural cell adhesion molecule expression patters in distinct types of mossy fiber boutons in the adult hippocampus"J.Comp.Neurol. 410. 115-125 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tatsunori SEKI: "Temporal and special relationships between PSA-NCAM-expressing newly generated granule cells, and radial glia-like cells in the adult dentate ayrus"J.Comp.Neurol. 410. 503-513 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石 龍徳: "生体海馬で起こる神経細胞の新生と神経回路形成に神経細胞接着分子(NCAM)の糖鎖ポリシアル酸(PSA)を中心とした解体"解剖学雑誌. 74. 335-349 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Huamins Shen: "Ultrastructoral analysis of polyisialyiated neural cell adhesion molecle in the suprachiasmatic nuclei of the adult mouse"Anat Rec. 256. 448-456 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shizuki MURAKAMI: "Enzymatic removal of polysialic acid from neural cell adhesion molecule perturbs the migration route of luteinizing riorinone-releasing norinone neurons in the developing chick fovbrain"J.Comp.Neurol. 420. 171-181 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuhiko YAMAMOTO: "Inhibitory mechanism by polysialic acid for lamina-specific branch formation of thalanocortcal axons"J.Neurosci. 20. 9145-9151 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichi IIJIMA: "Neuron-specific phosprorylation of Alzheimer's β-amyloid precursor protein loy cyclin-dependent kinase 5"J.Neurochem. 75. 1085-1091 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hikari KANAMAL: "Estrogen potentiates N-methyl-D-aspartate receptor subunitl R2B mRNA expression during the late prepuberital in fenale rats"Neurosci Lett. 300. 9-12 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石 龍徳: "生体海馬におけるニューロンの新生"神経研究の進歩. 46(2)(印刷中). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松本 元 編: "「情と意の脳科学-人とは何か」(分担)大人の脳でもニューロンは新生する 石 龍徳"培風館(印刷中). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seki T, Arai Y: "Different PSA-NCAM expression patters in distinct types of mossy fiber boutons in the adult hippocampus."J Comp Neurol. 510. 115-125 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seki T, Arai Y: "The temporal and spacial relationship between PSA-NCAM-expressing newly generated granule cells and radial glialike cells in the adult dentate gyrus."J Comp Neurol. 510. 503-513 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shen H, Glass JD, Seki T, Watanabe M: "Ultrastructural analysisi of polysialylated neural cell adhesion molecule in the suprachiasmatic nuclei of the adult mouse."Anat Rec. 256. 448-457 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seki T: "Hippocampal adult neurogenesisi and neuronal circuit formation : an analysis with special reference to polysialic acid-neural cell adhesion molecule."Acta Anatomica Nipponica. 74. 335-349 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murakami S, Seki T, Rutishauser U, Arai Y: "Enzymatic removal of polysialic acid from neural cell adhesion molecule perturbs the migration route of luteinizing hormonereleasing hormone neurons in the developing chick forebrain."J Comp Neurol. 420. 171-181 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iijima K, Ando K, Takeda S, Sato Y, Seki T, Itohara S, Greengard P, Kirino Y, Nairn AC, Suzuki T: "Neuron-specific phosphorylation of Alzheimer's β-amyloid precursor protein by cyclindependent kinase 5."J Neurochem. 75. 1085-1091 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamoto N, Inui K, Matsuyama Y, Harada A, Hanamura K, Murakami F, Ruthazer ES, Rutishauser U, Seki T: "Inhibition mechanism by polysialic acid for lamina-specific branch formation of thalamocortical axons."J Neurosci. 15. 9145-9151 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kanamaru H, Kakeyama M, Seki T, Arai Y: "Estrogen potentiates N-methyl-D-aspartate receptor subunit R2B mRNA expression during the late prepubertal period in female rats."Neurosci Lett. 300. 9-12 (2001)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seki T: "Adult neurogenesis in the hippocampus."Shinkei Kenkyu no Shinpo. 46. 2221-2236 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石 龍徳: "成体海馬におけるニューロンの新生"神経研究の進歩. 46巻2号(印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hikari KANAMARU: "Estrogen potentiates N-methyl-D-aspartate receptor subunit R2B mRNA expression during the late prepubertal period in female rats"Neurosci. Letters.. 300. 9-12 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 松本 元 編: "「情と意の脳科学一人とは何か」(分担)大人の脳でもニューロンは新生する(石 龍徳)"培風館(印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Murakamis,Seki T,Rutishauser U,Arai Y: "Enzymatic Removal of polysialic acid from Neural Cell Adhesion molecule Perturbs the migration route of Luteinizing Hormone-releasing hormone neurons in the developing chick forebrain"The Journal of Comparative Neurology. 420. 171-181 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Iijinia,K,And O K,Takeda S,Sato Y,Seki T,Itohara S,Greengard P kirino Y,Suzuki T: "Neuron-specific Phosphorylation of Alzheimer's β-Amyloid Precursor Protein by Cyclin-dependent kinase 5"Journal of Neurochemistry. 75. 1085-1091 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto N,Inui K,Matsuyama Y,Harada A,Hanamura K,Murakami F,Rutishauser U,Seki T: "Inhibitory mechanism by polysialic acid for lamina-specific branch formation of thalamocortical axons"The Journal of Neuroscience. 20. 9145-9151 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Seki T, Arai Y: "Different PSA-NCAM expression patterns in distinct types of mossy fiber boutons in the adult hippccampus"J.Comp.Neurol. 410. 115-125 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Seki T, Arai Y: "The temporal and special relationship between PSA-NCAM expressing newly generated granule cells and radial qia in the adult deutate gyrus"J.Comp.Neurol. 410. 503-513 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 石 龍徳: "成体海馬で起こる神経細胞の新生と神経回路形成:神経細胞接着分子の糖鎖ポリシアル酸(PSA)を中心とした解析"解剖学雑誌. 74. 335-349 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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