摘出脊髄標本および皮質視覚野培養標本を用いた神経伝達の可塑性に関する研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03044055
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 大塚 正徳 東京医科歯科大学, 医学部, 教授 (60013801)
• 研究分担者: ROBERT Baugh ハーバード医科大学, 医学部, 副教授 ; 村越 隆之 東京医科歯科大学, 医学部, 助手 (60190906) ; 鈴木 秀典 東京医科歯科大学, 医学部, 助手 (30221328) ; 吉岡 耕一 東京医科歯科大学, 医学部, 助教授 (00143579) ; 柳澤 光彦 東京医科歯科大学, 医学部, 講師 (90159252) ; 斎藤 公司 東京医科歯科大学, 医学部, 助教授 (20002082)
• キーワード: 神経可塑性 / 組織培養 / 大脳皮質 / 脊髄 / シナプス伝達 / c-fos / substance P / phorbol ester

研究概要

本研究では中枢神経系をin vitroで維持し、ニューロン活動とシナプス形成の関係を長期的に観察することにより神経可塑性の研究を行うことを目指している。本年度は、大脳皮質と脊髄を生後0-1日齢の動物(ラット)から取り出した後、酵素的に単一細胞まで分離し、それぞれを培養条件下に3-5週間維持するという実験系が昨年度確立されたのに引き続き、共同研究者であるR.Baughmanの研究室においてこの単離培養細胞間のシナプス伝達をwhole cell patch recording法を用いて電気生理学的に記録する段階に到達した。また昨年度並行して開始された試みとして、培養液に刺激物質を加えることによって前癌遺伝子であるc-fosの発現が誘発されるか否かを単離培養ニューロンを用いて調べたが、本年はさらに生理的な状態に近いスライス培養を用いてこの問題を検討した。幼若ラットの大脳皮質、海馬、脊髄から厚さ100-200μmのスライスを作成し、静置培養法にて数日関良好な状態で維持した。その後培養液に1)高カリウム(50mM),2)substance P(10μM),3)phorbol ester(phorbol 2,3 di-acetate,1 μM)を1時間加え、正常液にて洗浄5時間後に抗C-FOS蛋白抗体を用いた免疫組織化学的検索を行った。その結果、各組織とも3)のphorbol esterが免疫陽性細胞の顕著な増加をもたらし、他は著変がなかった。この結果は3)が陽性であった点で昨年の単離細胞の場合と一到したが、脊髄の2)が陰性であるのが異なっている。今後両実験系での再現性を確認し、各部位における遺伝子発現の生理学的意義をさらに考察したい。

研究成果

• [文献書誌] ISHIZUKI M.and YANAGISAWA M.: "Antinociceptive effects of tizanidine,diazepam and eperisone in isolated spinal cord-tail preparations of newborn rat." Pain. 48. 101-106 (1992)
• [文献書誌] SAITO K,et al.: "Sensitivity of cultured and skinned chich myotube to calcium,strontium,and barium ions examined by recording isometric contractions." J.Cell.Physiol.150. 45-51 (1992)
• [文献書誌] YANAGISAWA M.et al.: "The isolated spinal cord-skin preparation of the newborn rat and effects of some algogenic and analgesic substances." Eur.J.Pharmacol.220. 111-117 (1992)
• [文献書誌] YANAGISAWA M.et al.: "Enzymatic inactivation of tachykinin neurotransmitters in the isolated spinal cord of the newborn rat." Neurosci.Res.15. 289-292 (1992)
• [文献書誌] YOMONO H.S.et al.: "Serotonergic fibers induce a long-lasting inhibition of monosynaptic reflex in the neonatal rat spinal cord." Neuroscience. 47. 521-531 (1992)
• [文献書誌] YANAGISAWA M.et al.: "Inhibitory effects of human,porcine and rat galanin examined in the isolated spinal cord of the newborn rat." Biomed.Res.
• [文献書誌] Otsuka M.et al.: "Physiological characterization of tachykinkin receptor subtypes in the spinal cord of the newborn ret. In Tachykinin Receptors" Humana Press, (1993)