哺乳類網膜の神経回路と神経伝達物質の研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02454124
• 研究機関: 慶応義塾大学
• 研究代表者: 金子 章道 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (00051491)
• 研究分担者: 高橋 恭一 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (70138121) ; 渡辺 修一 慶應義塾大学, 医学部, 専任講師 (60138120) ; 河村 悟 慶應義塾大学, 医学部, 助教授 (80138122)
• キーワード: 神経節細胞 / ナトリウム電流 / アセチルコリン / 双極細胞 / カルシウム電流 / 網膜 / ネコ

研究概要

網膜は光受容器であるとともに、視細胞が捕らえた視覚情報から像の形、色、動きなどの情報を抽出する神経組織である。本研究では哺乳類網膜細胞のイオン電流の解析、伝達物質の同定、伝達物質の作用機序の解明を通じて、哺乳類網膜の神経回路を明らかにし、最終的にヒトの網膜機能を理解することを目的とした。得られた主な結果は次の通り。
1.ネコ網膜細胞の単離法の開発と単離細胞の同定:X,Y,W型など機能的に異なる神経節細胞のスパイク発射パタ-ンがどのように決定されるのかを細胞レベルで研究するため、ネコ網膜の神経節細胞を単離・培養して実験に供する方法を開発した。蛍光色素を視神経の投射している外側膝状体や上丘に注入して逆向性に細胞をラベルし、神経節細胞を同定した。その結果、X細胞とW細胞ではナトリウム電流のキネティックスが異なることが明らかになった。
2.神経節細胞の伝達物質に対する応答の解析:アセチルコリンは動きの検出機能に関与した伝達物質であると示唆されてきた。単離した神経節細胞にアセチルコリンを投与すると低濃度においても極めて早い脱感作を示す一過性の応答が得られた。一過性の応答は動きの検出に必要な応答の時間微分を行う機構であると考えられる。
3.双極細胞のカルシウム電流:神経節細胞には一過性の光応答を示すY細胞と持続性の光応答を示すX細胞が存在することは良く知られた事実である。そこで双極細胞のカルシウム電流を調べ、それがX細胞やY細胞の光応答と関連付けられるかどうかを検討したが、双極細胞のカルシウム電流は全てT型であり、応答との直接的な関連性はみられなかった。

研究成果

• [文献書誌] Kaneko,A.: "Membrane currents and pharmacology of retinal bipolar cells:a comparative study on goldfish and mouse." Comparative Biochemistry & Physiology. 98C. 115-127 (1991)
• [文献書誌] Pinto,L.H.: "Injection of RNA from carp retina induces the formation of a membrane potassium channels in Xenopus oocytes." Visual Neuroscience. 6. 69-74 (1991)
• [文献書誌] Kaneda,M.: "Voltageーgated calcium currents in isolated retinal ganglion cells of the cat." Japanese Journal of Physiology. 41. 35-48 (1991)
• [文献書誌] Kurahashi,T.: "High density cAMPーgated channels of the ciliary membrane in the olfactory receptor cell." NeuroReport. 2. 5-8 (1991)
• [文献書誌] Suzuki,S.: "Protein kinase Cーlike immunoreactivity of the ONーtype bipolar cell in goldfish and mammalian retinas:a useful criterion for subtype identification of isolated cells." Neuroscience Research Suppl.15. S107-S115 (1991)
• [文献書誌] Kaneda,M.: "Voltageーgated sodium chnnels in isolated retinal ganglion cells of the cat:relation between the inactivation kinetics and the cell type." Neuroscience Research. 11. 261-275 (1991)
• [文献書誌] Downing,J.E.G.: "Cat retinal ganglion cells show transient responses to acetylcholine and sustained responses to Lーglutamate." Neuroscience Letters.
• [文献書誌] Ueda,Y.: "Voltageーdependent ionic currents in solitary horizontal cells isolated from the cat retina." Journal of Neurophysiology.
• [文献書誌] 金子 章道: "色を感じるメカニズム" 数理科学. 29. 10-15 (1991)
• [文献書誌] 倉橋 隆: "嗅細胞のトランスダクションとセカンドメッセンジャ-" 代謝. 28. 271-276 (1991)