スフィンゴミエリン合成酵素欠損による難聴発症の分子・細胞機構

• 研究課題/領域番号: 23659797
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 耳鼻咽喉科学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 宋 文杰 熊本大学, 生命科学研究部, 教授 (90216573)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: スフィンゴミエリン / 内耳 / 血管条 / 蝸牛電位 / KCNQ1 / 難聴 / 蝸牛

研究概要

スフィンゴミエリン(SM)ホメオスタシスが聴覚における役割を知るために、SM 合成酵素(SMS1, SMS2)欠損マウスを解析した。行動実験および聴性脳幹反応の解析より、SMS1 欠損マウスは感音性難聴を示すことが分かったが、SMS2 欠損マウスは野生型と同等な聴力を有した。SMS1 欠損マウスの難聴は低周波数領域で起きる特徴と、年齢依存的に進行する特徴を示した。SMS1 欠損マウスの内耳を調べたところ、蝸牛電位の明確な低下が明らかとなった。組織学的検査により、血管条の萎縮と血管条上皮細胞の変形、及び血管条におけるカリウムチャネル発現の異常が認められた。これらの知見は蝸牛電位の低下を説明する機構の一部として考えることができる。以上より、SMS1 が内耳の機能に重要な役割を果たしていることが明らかとなった

研究成果

• [雑誌論文] Deficiency of sphingomyelin synthase-1 but not sphingomyelin synthase-2 causes hearing impairments in mice. (2012)
  • 著者名/発表者名: Lu M-H, Takemoto M, Watanabe K, Luo H, Nishimura M, Yano M, Tomimoto H, Okazaki T, Oike Y, Song W-J.
  • 雑誌名: The Journal of Physiology 巻: 590 号: 16 ページ: 4029-44
  • DOI: 10.1113/jphysiol.2012.235846
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temporal sequence of visuo-auditory interaction in multiple areas of the guinea pig visual cortex. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishimura M, Song W-J.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 7 号: 9 ページ: e46339-e46339
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0046339
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and characterization of an insular auditory field in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Sawatari, H., Tanaka, Y., Takemoto, M., Nishimura, M., Hasegawa, K., Saitoh, K., Song, W-J.
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 巻: 34 号: 12 ページ: 1944-1952
  • DOI: 10.1111/j.1460-9568.2011.07926.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] A trainof electrical pulses applied to theprimary auditory cortex evokes aconditioned response in guinea pigs (2011)
  • 著者名/発表者名: Okuda Y, Shikata H, Song W-J
  • 雑誌名: Neurosci Res 巻: 71 号: 1 ページ: 103-6
  • DOI: 10.1016/j.neures.2011.05.020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Voltage-gated K+channel KCNQ1 regulates insulin secretion in MIN6 β-cell line (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamagata K., et al
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 407 号: 3 ページ: 620-625
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.03.083
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mitochondrial dysfunction and increased reactive oxygen species impair insulin secretion in sphingomyelin synthase 1-null mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Yano M., et al
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 286 号: 5 ページ: 3992-4002
  • DOI: 10.1074/jbc.m110.179176
  • 査読あり
• [雑誌論文] 聴覚野の区分とトノトピー (2011)
  • 著者名/発表者名: 宋文杰
  • 雑誌名: Clinical Neurosci 巻: 29(12) ページ: 1401-1404
• [雑誌論文] A train of electrical pulses applied to the primary auditory cortex evokes a conditioned response in guinea pigs. (2011)
  • 著者名/発表者名: Okuda Y, Shikata H, Song WJ.
  • 雑誌名: Neurosci Res 巻: 71 ページ: 103-106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Voltage-gated K+ channel KCNQ1 regulates insulin secretion in MIN6 β-cell line. (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamagata K, Senokuchi T, Lu M, Takemoto M, Fazlul Karim M, Go C, Sato Y, Hatta M, Yoshizawa T, Araki E, Miyazaki J, Song WJ.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 407 ページ: 620-625
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mitochondrial dysfunction and increased reactive oxygen species impair insulin secretion in sphingomyelin synthase 1-null mice. (2011)
  • 著者名/発表者名: Yano M, Watanabe K, Yamamoto T, Ikeda K, Senokuchi T, Lu M, Kadomatsu T, Tsukano H, Ikawa M, Okabe M, Yamaoka S, Okazaki T, Umehara H, Gotoh T, Song WJ, et al.
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 286 ページ: 3992-4002
  • 査読あり
• [学会発表] Mouse insular auditory fieldreceives projections from the ventraldivision of the medial geniculate body (2012)
  • 著者名/発表者名: Makoto Takemoto, Masataka Nishimura,Wen-Jie Song
  • 学会等名: 第17回聴覚研究フォーラム
  • 発表場所: 同志社びわこリトリートセンター
  • 年月日: 2012-12-08
• [学会発表] Deficiency of sphingomyelin synthase-1but not sphingomyelin synthase-2 causeshearing impairments in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Mei-Hong Lu, Makoto Takemoto, MasatakaNishimura, Ken Watanabe, Wen-Jie Song
  • 学会等名: 第17回聴覚研究フォーラム
  • 発表場所: 同志社びわこリトリートセンター
  • 年月日: 2012-12-08
• [学会発表] Mouse insular auditory fieldreceives projections from the ventraldivision of the medial geniculate body (2012)
  • 著者名/発表者名: Makoto Takemoto, Masataka Nishimura,Wen-Jie Song
  • 学会等名: 第42回北米神経科学学会
  • 発表場所: Morial Convention Center, New Orleans,USA
  • 年月日: 2012-10-15
• [学会発表] マウス島皮質聴覚野は内側膝状体腹側核からの投射を受ける (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹本誠、西村方孝、長谷川佳代子、宋文杰
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素遺伝子欠損による難聴とその内耳機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宋文杰
  • 学会等名: 第7回STC 研究会
  • 発表場所: 能登ロイヤルホテル
  • 年月日: 2012-07-13
• [学会発表] マウス島皮質聴覚野は大脳新皮質聴覚野とは独立した視床入力神経回路を有する (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹本誠、西村方孝、宋文杰
  • 学会等名: 第14回ブレインサイエンス研究会
  • 発表場所: 霧島国際ホテル
  • 年月日: 2012-06-03
• [学会発表] 大脳皮質の in vivo イメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 宋文杰
  • 学会等名: 第14回ブレインサイエンス研究会
  • 発表場所: 霧島国際ホテル
  • 年月日: 2012-06-02
• [学会発表] Mouse insular auditory field receives projections from the ventral division of the medial geniculate body (2012)
  • 著者名/発表者名: Makoto Takemoto, Masataka Nishimura, Wen-Jie Song
  • 学会等名: 第17回聴覚研究フォーラム
  • 発表場所: 同志社びわこリトリートセンター
• [学会発表] Mouse insular auditory field receives projections from the ventral division of the medial geniculate body (2012)
  • 著者名/発表者名: Makoto Takemoto, Masataka Nishimura, Wen-Jie Song
  • 学会等名: 第42回北米神経科学学会
  • 発表場所: Morial Convention Center, New Orleans, USA
• [学会発表] テクニカルセミナー「大脳皮質のin vivoイメージング」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宋 文杰
  • 学会等名: 第14回ブレインサイエンス研究会
  • 発表場所: 霧島国際ホテル
  • 招待講演
• [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素遺伝子欠損による難聴とその内耳機構に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹本誠、呂美紅、渡辺研、矢野正人、西村方孝、冨本秀和、岡崎俊郎、尾池雄一、宋文杰
  • 学会等名: 第62回西日本生理学会
  • 発表場所: 佐賀大学医学部
  • 年月日: 2011-10-14
• [図書] Auditory Cortex: Anatomy,Functions and Disorders (2012)
  • 著者名/発表者名: Song W-J, Nishimura M, Saitoh K
  • 出版者: Nova Science Publishers
• [図書] Auditory cortex in guinea pigs: subfield organization and functional domains. in "Auditory Cortex: Anatomy, Functions and Disorders", ed: Mounya Elhilali (2012)
  • 著者名/発表者名: Song W-J, Nishimura M, Saitoh K.
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: Nova Science Publishers, Inc.
• [図書] Practical methods for suppressing random and nonrandom noise in fluorescence imaging.In "Optical Imaging: Technology, Methods and Applications ", eds: Akira Tanaka & Botan Nakamura (2012)
  • 著者名/発表者名: Song W-J, Nishimura M, Takemoto M.
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: Nova Science Publishers, Inc.
• [図書] Optical Imaging: Technology,Methods and Applications
  • 著者名/発表者名: Song W-J, Nishimura M, Takemoto M
  • 出版者: AkiraTanaka & Botan Nakamura, NovaScience Publishers
• [備考] ホームページ等, 熊本大学 生命科学研究部 知覚生理学教室
  • URL: http://srv02.medic.kumamoto-u.ac.jp/dept/physiol2/physiol2.html