広義の大脳皮質、特に海馬及び嗅球の構成要素・機能分子の形態学的定量解析

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11170242
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 小坂 俊夫 九州大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (00126054)
• 研究分担者: 福田 孝一 九州大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (50253414) ; 小坂 克子 九州大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (60202058)
• キーワード: 大脳皮質 / 免疫細胞化学 / ステレオロジー / disector法 / カルシウム結合蛋白 / GABAニューロン / 化学的シナプス / ギャップ結合

研究概要

脳の分子生物学的解析の中心であるマウス脳、及びこれまで化学的神経解剖の中心材料であるラット脳について比較しながら共焦点レーザー走査顕微鏡・電子顕微鏡を用いて以下の解析を進めた。1)構成要素の三次元構造解析、化学的シナプス、ギャップ結合を中心とした構成要素相互関係の詳細の連続切片再構築法による解析、2)神経活性物質、カルシウム結合蛋白、細胞表面及び細胞外基質(proteoglycan,receptors等)等の化学的マーカーに基づく、各ニューロン群・グリアのステレオロジーdisector解析、3)凍結置換ーLowicryl包埋切片でのコロイド金免疫電顕法と蛍光抗体多重染色標本の共焦点レーザー顕微鏡解析による構成要素におけるレセプター、トランスポーターの局在の解明。
本年度は特に、ラット海馬におけるカルシウム結合蛋白parvalbumin含有GABAニューロンに従来から知られているvertical typeとhorizontal typeとがあり、vertical typeのbasal dendritesとhorizontal typeの長く伸びるdendritesとがstratum oriensとalbeusの境界で密なネットワークを形成し、相互に接触し、その接触部位にしばしばgap junctionsが存在することを発見した。この所見は以前明らかにしたparvalbumin含有GABAニューロン同士の多数の化学的シナプス結合の存在とともに、parvalbumin含有GABAニューロン同士が化学的シナプスと電気的シナプスという二重の結合で緊密な相互作用をしていることを示唆している。これは、parvalbumin含有GABAニューロンが海馬における同期したガンマ帯リズムへ重要であることの形態学的基礎を示したものと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] N.Fujise: "Mossy cells in the mouse dentate gyrus:identication in the dorsal hilus and their distribution along the dorsoventral axis."Brain Research. 816. 500-511 (1999)
• [文献書誌] N.Yamashita: "Distribution of a specific calaium binding protein of the S100 protein family,S100A6 (Calcyclin),insubpopulations of neuronsand glial cells of the adult rat nervous system."The Journal of Comparative Neurology. 404. 235-257 (1999)
• [文献書誌] K.Kosaka: "Distinctive neuronal organization of the olfactory bulb of the laboratory Shrew."Neuroreport. 10. 267-273 (1999)
• [文献書誌] S.Jinno: "Quantitative analysis of neuronal nitric oxide synthase-immunoreactive neurons in the mouse hippocampus with optical disector."The Journal of Comparative Neurology. 410. 398-412 (1999)
• [文献書誌] R.Murakawa: "Divesity of calretinin immunoreactivity in the dentate gyrus of gerbils,hamsters,guinea pigs and laboratory shrews."The Journal of Comparative Neurology. 411. 413-430 (1999)
• [文献書誌] T.Fukuda: "Gap junctions linking the dendritic network of GABAergic interneurons in the hippocampus."The Journal of Neuroscience. 20. 1519-1528 (2000)