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環境因子がC1^-ホメオスタシス変化を介して皮質神経回路の発達と再生に与える影響

研究課題

研究課題/領域番号 16390058
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境生理学(含体力医学・栄養生理学)
研究機関浜松医科大学

研究代表者

福田 敦夫  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)
岡部 明仁  兵庫医科大学, 医学部, 講師 (10313941)
井上 浩一  浜松医科大学, 医学部, 助手 (80345818)
窪田 寿彦  浜松医科大学, 医学部, 助手 (80377746)
熊田 竜郎  浜松医科大学, 医学部, 助手 (00402339)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
14,400千円 (直接経費: 14,400千円)
2006年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2005年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2004年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
キーワードクロライドトランスポーター / 皮質板細胞 / カハールレチウス細胞 / 細胞移動 / GABA / タウリン / 母体ストレス / ドイツ / 国際情報交換
研究概要

発達期のプログラムされたCl^-ホメオスタシスがGABAを興奮性に作用させ細胞移動による回路構築を促し、環境刺激によるCl^-ホメオスタシス変化が、神経回路形成や再生にも影響するという仮説の検証を目的とした。まず、GAD67-GFP knock-inマウス胎仔脳へHcRed遺伝子をインビボで導入しradial移動中のglutamate細胞とtangential移動中のGABA細胞を生きた状態で識別する方法を確立した。胎仔脳に豊富に存在するタウリンがGABA_A受容体の内因性アゴニストとして作用して、autocrine的にradial移動細胞に働いたり、paracrine的にtangential移動細胞へのシグナルとなっている可能性が示唆された。細胞移動中に強制発現させたKCC2はin vivoでは機能しないことが示唆された。そこで、Cl^-トランスポーターの転写過程を阻害するshRNAに最適な塩基配列をつデザイン・合成して、shRNA発現プラスミドベクターを構築した。またradial移動に影響を与えるCajal-Retzius細胞を含む辺縁帯の興奮伝播では、GABAがGABA_A受容体の、そしてタウリンがglycine受容体の内在性アゴニストとして働き、しかもNKCC1によって[Cl^-]_iが高く維持されることにより、本来抑制性であるGABA_Aやglycine受容体が興奮性に作用して辺縁帯の情報伝達を促進していたが、本来興奮性のglutamate受容体は関与していなかった。さらに環境刺激としての母体ストレスに着目し、妊娠8日から17日まで毎日6時間、直径3cm長さ9cmのシリンダーを用いて母親マウスに拘束ストレスを負荷したモデルを作成した。胎生18日の胎仔の体重はコントロールと比較して有意に軽く、脳重量も有意に減少しており、母体ストレスの胎仔脳発達への影響が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (52件)

  • [雑誌論文] GABA-A receptors regulate neocortical neuronal migration in vitro and in vivo.2007

    • 著者名/発表者名
      Heck, N. et al.
    • 雑誌名

      Cereb. Cortex 17

      ページ: 138-148

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Insertion of α7 nicotinic receptors at neocortical layer V GABAergic synapses is induced by a benzodiazepine, midazolam.2007

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, S. et al.
    • 雑誌名

      Cereb. Cortex 17

      ページ: 653-660

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] NKCC1 activity modulates formation of functional inhibitory synapses in cultured neocortical neurons.2007

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

      Synapse 61

      ページ: 138-149

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] How does alcohol impair neuronal migration?2007

    • 著者名/発表者名
      Kumada, T. et al.
    • 雑誌名

      J. Neurosci. Res. 85

      ページ: 465-470

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Insertion of a7 nicotinic receptors at neocortical layer V GABAergic synapses is induced by benzodiazepine, midazolam.2007

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, S. et al.
    • 雑誌名

      Cereb. Cortex 17

      ページ: 653-660

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Insertion of α7 Nicotinic Receptors at Neocortical Layer V GABAergic Synapses Is Induced by a Benzodiazepine, Midazolam.2007

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, S. et al.
    • 雑誌名

      Cereb. Cortex 17

      ページ: 653-660

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Brain-type creatine kinase activates neuron-specific K^+-Cl^- co-transporter KCC2.2006

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

      J. Neurochem. 96

      ページ: 598-608

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reversal of neuronal migration in a mouse model of fetal alcohol syndrome by controlling second-messenger signalings.2006

    • 著者名/発表者名
      Kumada, T. et al.
    • 雑誌名

      J. Neurosci. 26

      ページ: 742-756

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The cation-chloride cotransporter NKCC1 promotes sharp waves in the neonatal rat hippocampus.2006

    • 著者名/発表者名
      Sipila, S.T. et al.
    • 雑誌名

      J. Physiol. 573

      ページ: 765-773

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 能動的Cl^-ホメオスタシス仮説と実験的てんかん病態モデル2006

    • 著者名/発表者名
      福田敦夫
    • 雑誌名

      てんかん研究 24

      ページ: 3-17

    • NAID

      110006270658

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 神経の発生と発達におけるグルタミン酸受容体の役割2006

    • 著者名/発表者名
      小室仁
    • 雑誌名

      クリニカルニューロサイエンス 24

      ページ: 153-156

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Brain-type creatine kinase activates neuron-specific K+-Cl- co-transporter KCC2.2006

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

      J. Neurochem. 96

      ページ: 598-608

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The cation-chloride cotransporter NKCC1 promotes sharp waves in the neonatal rat hippocampus.2006

    • 著者名/発表者名
      Sipi1a, S.T. et al.
    • 雑誌名

      J. Physiol. 573

      ページ: 765-773

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Brain-type creatine kinase activates neuron-specific K^+-Cl^- co-transporter KCC2.2006

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

      J.Neurochem. 96

      ページ: 598-608

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [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

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transgenic expression of enhanced green fluorescent protein enables directvisualization 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

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [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

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [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. 21

      ページ: 1449-1455

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Diuretic soothes seizures in newborns.2005

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, A.
    • 雑誌名

      Nature Medicine 11

      ページ: 1153-1154

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Ca^<2+> transients control CNS neuronal migration.2005

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

      Cell Calcium 37

      ページ: 387-393

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 脳機能におけるCl^-ホメオスタシスの役割についての新しい考え方2005

    • 著者名/発表者名
      福田敦夫
    • 雑誌名

      医学のあゆみ 214

      ページ: 965-966

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transgenic expression of enhanced green fluorescent protein enables directvisualization for physiological studies of vasopressin neurons and isolated nerve terminals of the rat.2005

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

      Mol. Brain Res. 133

      ページ: 12-18

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transgenic expression of enhanced green fluorescent protein enables directvisualization 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

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of newly cloned variant of rat glycine receptor al 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

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [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. 21

      ページ: 1449-1455

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Diuretic soothes seizures in newborns.2005

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, A.
    • 雑誌名

      Nat. Med. 11

      ページ: 1153-1154

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ca2+ transients control CNS neuronal migration.2005

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

      Cell Calcium 37

      ページ: 387-393

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Differential expression of KCC2 accounts for the deferential 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. 21

      ページ: 1449-1455

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 脳機能におけるCl^-ホメオスタシスの役割についての新しい考え方.2005

    • 著者名/発表者名
      福田敦夫
    • 雑誌名

      医学のあゆみ 214

      ページ: 965-966

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Differential functional expression of cation-Cl^- cotransporter mRNAs (KCCI, 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 dir 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] 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

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [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

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [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

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [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

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [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

      ページ: 567-573

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [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

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cl-uptake promoting depolarizing GABA actions in immature rat 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

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Neuroprotective effects of melatonin against anoxia/aglycemia stress, as assessed by synaptic potentials and superoxideproduction 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

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Malfunction of respiratory related neuronal activity in Na+, K+-ATPase a2 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

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Interaction of neuron-specific K^+-C1^- cotransporter, KCC2, with brain-type creative kinase.2004

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

      FEBS Left. 564

      ページ: 131-135

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] CI^- 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

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      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 CI- 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
  • [雑誌論文] Molecular basis for the GABA_A receptor-mediated tonic inhibition in rat somatosensory cortex.

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

      Cereb. Cortex (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular basis for the GABA_A receptor-mediated tonic inhibition in rat somatosensory cortex.

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

      Cereb. Cortex (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular basis for the GABA_A receptor-mediated tonic inhibition in rat somatosensory cortex.

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

      Cereb. Cortex (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] GABA-A receptors regulate neocortical neuronal migration in vitro and in vivo

    • 著者名/発表者名
      Heck, N.et al.
    • 雑誌名

      Cereb.Cortex (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Insertion of α7 nicotinic receptors at neocortical layer V GABAerfiic synapses is induced by a benzodiazepine, midazolam

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto.S.et al.
    • 雑誌名

      Cereb.Cortex (in press)

    • 関連する報告書
      2005 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.

    • 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

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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