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脳弓下器官神経回路網の構造と機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17700319
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 神経科学一般
研究機関基礎生物学研究所

研究代表者

檜山 武史  基礎生物学研究所, 統合神経生物学研究部門, 助教 (90360338)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2005年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード神経回路 / 神経科学 / イオンチャンネル / ナノバイオ / 生体分子 / グリア / 恒常性 / ノックアウトマウス / チャンネル / バイオ分子センサー / 正中隆起 / 下垂体後葉 / 神経内分泌 / 2光子
研究概要

代表者らは、これまでに、体液Naレベルの上昇を検出するセンサーがナトリウムチャンネル分子Na_xであること、その部位が脳弓下器官であることをこれまでに明らかにしてきた。前年度、Na_xが脳弓下器官の神経細胞ではなくグリア細胞に発現していることを明らかにしたが、一般にグリア細胞は神経細胞を補助する役割を担っているとされていることから、グリア細胞上のNa_xが感知したNaレベルの情報を摂取行動の制御を担う神経細胞に伝達する機構が存在すると想定されたが、その実体は不明だった。
本年度、酵母ツー・ハイブリッド法を用いてNa_xの細胞内領域に結合する分子を探索し、Na^+/K^+-ATPaseがNa_xのC末に結合することを見出した。また、株化細胞及び脳弓下器官細胞を用いた実験から、Naレベルが上昇すると、Na_xを発現するグリア細胞においてグルコースの取り込みと乳酸の放出が高まることを示した。さらに、脳弓下器官の急性スライスを用いた電気生理学的解析から、細胞外Naレベル上昇時にグリア細胞から放出される乳酸がGABA作動性神経細胞の発火頻度を増加させることが示唆された。
以上より、脳弓下器官においては、Na_xを発現するグリア細胞が神経細胞の活動を制御するという新しい神経情報伝達機構が存在することが明らかとなった。今後、脳弓下器官神経回路網の制御機構を解明する上で、グリア細胞の主体的役割を組み込んだ、全く新しい神経回路網モデルの構築が必要であると思われる。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (5件)

  • [雑誌論文] Glial Na_x Channels Control Lactate Signaling to Neurons for Brain [Na^+] Sensing.2007

    • 著者名/発表者名
      Shimizu H, Watanabe E, HiyamaTY et al.
    • 雑誌名

      Neuron 54

      ページ: 59-72

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Sodium-level-sensitive sodium channel Na_x is expressed in glial laminate processes in the sensory circumventricular organs2006

    • 著者名/発表者名
      Watanabe E, et al.
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology 290・3

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Sodium-level-sensitive Sodium Channel and Salt-Intake Behavior2005

    • 著者名/発表者名
      Noda M, Hiyama TY
    • 雑誌名

      Chemical Senses Suppl 1

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 脳内ナトリウムセンサーNa_x2005

    • 著者名/発表者名
      檜山武史, 野田昌晴
    • 雑誌名

      生物物理 45・5

      ページ: 247-252

    • NAID

      110001845101

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Na_xチャネルの脳内ナトリウム濃度センサーとしての生理機能2005

    • 著者名/発表者名
      檜山武史, 野田昌晴
    • 雑誌名

      生体の科学 56・3

      ページ: 199-205

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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