| 研究課題/領域番号 |
15300137
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
神経・筋肉生理学
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| 研究機関 | 帝京大学 |
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研究代表者 |
桜井 正樹 帝京大学, 医学部, 教授 (30162340)
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| 研究分担者 |
吉岡 昇 帝京大学, 医学部, 助手 (20365985)
前田 仁士 帝京大学, 医学部, 助手 (20349252)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
2004年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2003年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
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| キーワード | 皮質脊髄路 / シナプス形成 / 発達 / 可塑性 / スライス培養 / シナプス除去 / NMDA / 臨界期 / 活動依存性 / NMDA受容体 |
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| 研究概要 |
我々はラット大脳運動感覚皮質と脊髄のスライスを共培養して、皮質脊髄路シナプスをin vitroで再構築することに世界に先駆けて成功した.本研究ではこの系において、皮質脊髄シナプスが7DIVでは脊髄全体に形成されるが、14DIVまでには脊髄腹側のシナプスは除去され、in vivo成体にみられるように、背側に限局することが示された.しかもこの過程は活動依存的であり、NMDA受容体の阻害剤APVによりブロックされる.シナプス除去は皮質にある親細胞の細胞死によるものでなく、腹側への軸策側枝の除去であることが電気生理、逆行性二重標識で示唆された.更に、APVの効果には臨界期が存在し、適用時期を系統的に変化させると、その感受性が6-11 DIVにあること、しかもシナプス除去が阻害されるとその効果は不可逆であることが示された.これはまた、発達期可塑性における臨界期の初めてのin vitroモデル系でもある.
In vivoにおいても皮質脊髄シナプスはP7では脊髄全体に形成されるが、P7-8で急速に腹側のシナプスが除去されることがフィールド電位を用いて電気生理学的に、また順行性標識を用いて形態学的に示され、上記の観察がin vivoにおいて生理的に生じている現象であることがわかった.
ただし、in vitroの皮質脊髄シナプスのフィールドEPSPが陽性なのに対して、in vivoでは陰性であるという乖離がみられたが、in vitroで膜電位感受性色素を用いて直接に電位変化をみたところ、陽性フィールドと一致した変化がみられ、陽性電位がシナプス活動を示していることが確認された.
また、脊髄背側と腹側のシナプス競合関係をより詳細に検討するため、共培養している各スライスを薬物等、培養液が異なる環境にできる分画培養系を開発した.これは今後の研究に威力を発揮することが期待される.
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