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頸動脈小体の感覚性長期増強反応および低酸素適応反応におけるシナプス可塑性の役割

研究課題

研究課題/領域番号 21K05953
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分42020:獣医学関連
研究機関岩手大学

研究代表者

山本 欣郎  岩手大学, 農学部, 教授 (10252123)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード頸動脈小体 / 低酸素 / シナプス可塑性 / ラット
研究開始時の研究の概要

頸動脈小体ではグロムス細胞が血中酸素濃度低下を感知して脱分極し、舌咽神経の分枝である頸動脈洞枝を介して中枢神経に情報を伝達する。また、頸動脈小体にはグロムス細胞から感覚神経終末へのATPによる興奮性シナプス、神経終末から感覚神経終末へのグルタミン酸を利用した興奮性シナプス、グロムス細胞間のドーパミンによる抑制性シナプスという3種類の異なるシナプスがある。本研究では、感覚性長期増強モデルラット、低酸素適応反応モデルラットを作成し、シナプスの微細構造変化、シナプス構成タンパク質の変化、神経活動の変化を検討し、3種のシナプスの可塑性の面から頸動脈小体の環境適応機構の解明を試みる。

研究成果の概要

頸動脈小体におけるシナプス長期増強機構を検討するために、モデル動物の作成、電子顕微鏡的検索法の確立を行った。また、シナプス調節タンパク質の発現解析では、CAMK2βおよびγ、ERK1/2、CB1などのシナプス調節タンパクの感覚神経終末における局在を示し、頸動脈小体における感覚性のシナプス長期増強・長期抑制は感覚神経終末に存在するシナプス調節機構が重要な役割を担う可能性がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

血中低酸素を受容する動脈性化学受容器である頸動脈小体におけるシナプスの長期増強の実験モデル、電子顕微鏡によるシナプス解析法を確立した。また、シナプス調節たんぱくの検索により、臓器内の感覚神経終末におけるリン酸化酵素が、シナプス長期増強に関与することを示唆した。中枢神経系ではよく知られるシナプスの長期増強または長期抑制が末梢組織でも生じ、感覚強度の調節をしている可能性がある。このことは、末梢神経系における感覚調節、個体の適応反応に重要であると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Immunohistochemical distribution of Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase II subunits in the rat carotid body2023

    • 著者名/発表者名
      Saito, H., Yokoyama T., Nakamuta, N. Yamamoto, Y.
    • 雑誌名

      Acta Histochem.

      巻: 125 号: 4 ページ: 152043-152043

    • DOI

      10.1016/j.acthis.2023.152043

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of CO2 on time-dependent changes in cardiorespiratory functions under sustained hypoxia2022

    • 著者名/発表者名
      Kato Kouki、Morinaga Ryosuke、Yokoyama Takuya、Fushuku Seigo、Wakai Jun、Nakamuta Nobuaki、Yamamoto Yoshio
    • 雑誌名

      Respiratory Physiology & Neurobiology

      巻: 300 ページ: 103886-103886

    • DOI

      10.1016/j.resp.2022.103886

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ラット頸動脈小体におけるシナプシンの免疫組織化学的分布2023

    • 著者名/発表者名
      斎藤優気, 横山拓矢, 中牟田信明, 山本欣郎
    • 学会等名
      日本解剖学会 第69回東北・北海道連合支部学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ラット頸動脈小体における CB1カンナビノイド受容体の分布2023

    • 著者名/発表者名
      斎藤優気, 横山拓矢, 中牟田信明, 山本欣郎
    • 学会等名
      第166回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ラット喉頭蓋における上皮内神経終末の微細構造2023

    • 著者名/発表者名
      山本欣郎、横山拓矢、中牟田信明
    • 学会等名
      第166回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ラット喉頭蓋に分布する葉状神経終末の微細構造2022

    • 著者名/発表者名
      山本欣郎、佐々木邦明、小室岬、横山拓矢、中牟田信明
    • 学会等名
      第165回日本獣医学会学術集会(Web開催)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット頸動脈小体におけるExtracellular signal-Regurated kinases (ERK1, ERK2)の分布2022

    • 著者名/発表者名
      斎藤優気、中牟田信明、山本欣郎
    • 学会等名
      第68回日本解剖学会東北・北海道連合支部学術集会,(札幌・ハイブリッド)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット頸動脈洞における感覚神経終末の微細構造2022

    • 著者名/発表者名
      山本欣郎、村上侑亮、佐々木邦明、小室岬、Abdali Sayed Scharif、横山拓矢、中牟田信明
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会(仙台)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 慢性間歇低酸素刺激によるラット頸動脈小体におけるリン酸化ERK1/2の変化2022

    • 著者名/発表者名
      斎藤優気、中牟田信明、山本欣郎
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会(仙台)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ラットSIF細胞におけるVNUTの局在2022

    • 著者名/発表者名
      山本欣郎、斎藤優気、横山拓矢、中牟田信明
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット頸動脈小体の感覚神経終末における小胞分泌関連蛋白質の局在2022

    • 著者名/発表者名
      横山拓矢、山本欣郎、平川正人、齋野朝幸
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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