中枢シナプスにおける伝達物質放出の修飾機構-素量解析による研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01480121
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 山本 長三郎 金沢大学, 医学部, 教授 (50008231)
• 研究分担者: 東間 正人 金沢大学, 医学部, 講師 (00173146)
• キーワード: シナプス伝達 / 修飾物質 / 素量解析 / アセチルコリン / 海馬体

研究概要

1.テンジクネズミの海馬体から横断薄切片を作製し、研究実施計画に記載したごとくシナプス前顆粒細胞からの活動電位とCA3野ニュ-ロンからの興奮性シナプス後電位(EPSP)を多数記録した。総てのEPSPの振幅を測定し常法にしたがってEPSPの振幅分布ヒストグラムを描いた。このヒストグラムはこれまで素量解析に使用されているポアソン分布や二項分布に一致せずパスカル分布にて適合できることを見出した。この発見は、顆粒細胞の軸索(苔状繊維)終末からの伝達物質放出が非定常的に進行することを示唆している。
2.本年度検討を予定していたアセチルコリンおよびオピオイドペプチドの作用に素量解析法を適用するに先立って、これらの薬物がシナプス伝達を修飾する様子を場の電位と細胞内電位を使って調べた。苔状線維とCA3ニュ-ロン間のシナプス伝達は、オピオイドペプチドによって影響を受けず、アセチルコリンの作動薬であるカルバミルコリンによって抑制と増強の二相性の作用を受けるが、その程度は低くまた標本ごとのばらつきが大きいためそれ以上の解析に耐えないと判断した。
3.CA1野において、シャ-ファ側枝とCA1ニュ-ロン間のシナプス伝達は、カルバミルコリンの低濃度によって抑制され高濃度では増強された。同様な現象はオキソトレモリンの適用によって誘発されたので、m2受容体の賦活によると考えられる。このときCA1ニュ-ロンの膜電位や膜抵抗は全く影響を受けない。したがって、シャ-ファ側枝線維終末からの伝達物質放出量の変化あるいはCA1ニュ-ロンの受容体の感受性の変化が生じていると考えられる。
4.上記の可能性をさらに検討するため、CA1野における素量解析法を開発することが必要であると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Sawada,S.: "Simultaneous recording of presynaptic spikes and excitatory postsynatic potentials from monosynaptically connected hippocampal neurons." Neurosci.Lett.103. 34-38 (1989)
• [文献書誌] Yamamoto,C.: "Quantal release in the hippocampus." Brain Signal Transduction and Memory.M.Ito and Y.Nishizuka(ed.)Academic Press.145-158 (1989)
• [文献書誌] Yamamoto,C.: "Quantal analysis of synaptic plasticity in the hippocampus." Biomed.Res.10(suppl.2). 109-110 (1989)
• [文献書誌] Higashima,M.: "Applicability of Pascal distribution to quantal analysis of neurotransmitter release." Neurosci.Lett.
• [文献書誌] Yamamoto,C.: "Quantal components of the synaptic potential induced in hippocampal neurons by activation of granule cells,and the effect of 2-amino-4-phosphonobutyric acid." J.Neurosci.