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てんかん原性皮質形成異常におけるCl^-ホメオスタシスとGABA機能異常の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 14657229
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 精神神経科学
研究機関浜松医科大学

研究代表者

福田 敦夫  国立大学法人浜松医科大学, 医学部, 教授 (50254272)

研究分担者 山田 順子  静岡大学, 大学院・電子科学研究科, 助手 (30334965)
井上 浩一  国立大学法人浜松医科大学, 医学部, 助手 (80345818)
窪田 寿彦  国立大学法人浜松医科大学, 医学部, 助手 (80377746)
上野 伸哉  浜松医科大学, 医学部, 助教授 (00312158)
清水 千草  日本学術振興会, 特別研究員(PD)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2003年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2002年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードグリシン / クロライドトランスポーター / カハールレチウス細胞 / 細胞移動 / GABA / 皮質形成異常 / てんかん / リーリン / クロライドイオン
研究概要

1.ヒト皮質異形成組織標本におけるreelin遺伝子発現変化の解析(福田、井上):Reelinは大脳皮質第一層に存在するCajal-Retzius細胞から分泌され、大脳皮質の神経細胞の配置決定に重要な役割を果たしていると考えられる。大脳皮質形成異常は発生異常に基づく神経細胞の配列や形態異常などの組織像を示すので、難治の部分てんかんに対する外科治療により摘出された皮質形成異常標本を用いてreelin遺伝子の発現変化をin situ hybridization組織化学法を用いて検討した。コントロールとして摘出標本内の組織学的な形成異常がない部位を用い、比較定量的な解析を行ったところ、reelin mRNAが形成異常部位において有意に減少していた。
2.皮質形成異常動物モデル標本を用いた異常層構造形成過程の解析(福田、井上、窪田、Luhmann):異常な皮質層構造の形成過程における興奮性GABA/グリシン作用の要因について検討するため、ラットの皮質凍結損傷モデルを用いて、異常皮質形成過程で損傷部位へ移動中の細胞におけるGABA_A受容体、グリシン受容体、Cl^-トランスポーターのmRNAの発現量変化をin situ hybridization法を用いて解析した。凍結損傷4日後の移入細胞でNKCC1が増加、逆にKCC2が減少しており、[Cl^-]_i上昇の原因と考えられた。これらの変化は細胞移入時期に一過性であった。また、正常ではグリシン受容体α2 subunitは発達と共に減少するが、凍結損傷部位への移入細胞では著明に増加していた。逆に、発達と共に増加するGABA_A受容体サブユニットは減少傾向にあった。また、凍結損傷部位におけるreelin mRNAの発現は細胞死に伴い消失したが、異常皮質の形成中はreelin陽性細胞は出現せず、形成後に周囲の辺縁帯からの移入とともに、reelinは周囲と同等レベルに回復した。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (9件) 文献書誌 (20件)

  • [雑誌論文] Differential functional expression of cation-Cl^- cotransporter mRNAs (KCC1, KCC2, and NKCC1) in rat trigeminal nervous system.2005

    • 著者名/発表者名
      Toyoda H. et al.
    • 雑誌名

      Mol.Brain Res. 133

      ページ: 12-18

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Transgenic expression of enhanced green fluorescent protein enables direct visualization for physiological studies of vasopressin neurons and isolated nerve terminals of the rat.2005

    • 著者名/発表者名
      Ueta Y.et al.
    • 雑誌名

      Endocrinology 146

      ページ: 406-413

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of newly cloned variant of rat glycine receptor α1 subunit.2005

    • 著者名/発表者名
      Inoue K. et al.
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 327

      ページ: 300-305

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Differential expression of KCC2 accounts for the differential GABA responses between relay and intrinsic neurons in the early postnatal rat olfactory bulb.2005

    • 著者名/発表者名
      Wang C.et al.
    • 雑誌名

      Eur.J.Neurosci. (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Interaction of neuron-specific K^+-Cl^- cotransporter, KCC2, with brain-type creatine kinase.2004

    • 著者名/発表者名
      Inoue K. et al.
    • 雑誌名

      FEBS Lett. 564

      ページ: 131-135

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Cl^- uptake promoting depolarizing GABA actions in immaturerat neocortical neurones is mediated by NKCC1.2004

    • 著者名/発表者名
      Yamada J. et al.
    • 雑誌名

      J.Physiol. 557

      ページ: 829-841

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Neuroprotective effects of melatonin against anoxia/aglycemia stress, as assessed by synaptic potentials and superoxide production in rat hippocampal slices.2004

    • 著者名/発表者名
      Uchida K. et al.
    • 雑誌名

      J.Pineal Res. 37

      ページ: 215-222

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Malfunction of respiratory related neuronal activity in Na^+, K^+-ATPase α2 subunit-deficient mice is due to abnormal Cl^- homeostasis in brainstem neurons.2004

    • 著者名/発表者名
      Ikeda K. et al.
    • 雑誌名

      J.Neurosci. 24

      ページ: 10693-10701

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 外側膝状体のクロライドトランスポーターとクロライドホメオスタシス2004

    • 著者名/発表者名
      福田敦夫
    • 雑誌名

      生体の科学 55(6)

      ページ: 567-573

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Farkas, I.et al.: "Complement C5a receptor-mediated signalling may be involved in neurodegeneration in Alzheimer's disease."J.Immunol.. 170. 5764-5771 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Okabe, A.et al.: "Changes in chloride homeostasis-regulating gene expressions in the rat hippocampus following amygdala kindling."Brain Res.. 990. 221-226 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Isomura, Y.et al.: "Synaptically activated Cl^- accumulation responsible for depolarizing GABAergic responses in mature hippocampal neurons."J.Neurophysiol.. 90. 2752-2756 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ikeda, M.et al.: "Differential development of cation-chloride cotransporters and Cl^- homeostasis contributes to differential GABAergic actions between developing rat visual cortex and dorsal lateral geniculate nucleus."Brain Res. 984. 149-159 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takeuchi, K.et al.: "Effect of urinary trypsin inhibitor on potassium currents : fetus modulates membrane excitability by production of UTI"Acta Obstet.Gynecol.Scand.. 83. 6-11 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Okabe, A.et al.: "Homogenous glycine receptor expression in cortical plate neurons and Cajal-Retzius cells of neonatal rat cerebral cortex."Neuroscience. 123. 715-724 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nakanishi, K.et al.: "Altered synaptic activities in cultures of neocortical neurons from prenatally X-irradiated rats."Neurosci.Lett.. 355. 61-64 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shibata, S. et al.: "Experience-dependent changes in intracelluar Cl^- regulation in developing auditory neurons."Neurosci.Res.. 48. 211-220 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Inoue, K.et al.: "Interaction of neuron-specific K^+-Cl^- cotransporter, KCC2,with brain-type creatine kinase."FEES Lett.. in press. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Farkas, I. et al.: "CD59 blocks not only the insertion of C9 into MAC but inhibits ion channel formation of homologous C5b-8 as well as C5b-9"J. Physiol.. 539. 537-545 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ueno, T. et al.: "Diversity of neuron-specific K^+-Cl^-cotransporter expression and inhibitory postsynaptic potential depression in rat moloneutrons"J. Biol. Chem.. 277. 4945-4950 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nabekura, J. et al.: "Reduction of KCC2 expression and GABA_A receptor-mediated excitation after in vivo axonal injury"J. Neurosci.. 22. 4412-4417 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kilb, W. et al.: "Depolarizing glycine responses in Cajal-Retzius cells of neonatal rat cerebral cortex"Neuroscience. 112. 299-307 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Mikawa, S. Et al.: "Developmental changes in KCC1, Kcc2, and NKCC1 mRNAs in the rat cerebellum"Dev. Brain Res.. 136. 930-1000 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Okabe, A. et al.: "Amygdata kindling induces upregulation of mRNA for NKCC1, a Na^+,K^+,-2Cl^-cotransporter, in the rat piriform cortex"Neurosci. Res.. 44. 225-229 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Wang.C.et al.: "Developmental changes in KCC1, KCC2, and NKCC1 mRNA expressions in the rat brain"Dev. Brain Res.. 139. 59-66 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu-Okabe, C. et al.: "Layer-specific expression of Cl^-transporters and differential [Cl^-]_i in newborn rat cortex"Neuroreport. 13. 2433-2437 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Toyoda, H. et al.: "Induction of NMDA and GABA_A receptors-mediated Ca^<2+> oscillations with KCC2 mRNA downregulation in injured facial motoneurons"J. Neurophysiol.. 89. 1353-1362 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takeuchi, K.: "Effect of urinary trypsin inhibitor on potassium currents : fetus modulates membrane excitability by production of UTI"Acta Obstet. Gynecol. Scand.. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 福田敦夫他(分担): "脳機能の解明-生命科学の主潮流-(赤池紀扶,他 編)"ガイア出版会. 570 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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