ニホンザル大脳辺縁系における学習時期特異的遺伝子発現の定量解析

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11780574
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 奥野 浩行 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (80272417)
• キーワード: 霊長類 / 認知長期記憶 / 分離脳 / 転写制御因子 / 脳由来神経栄養因子 / 定量的RT-PCR / 傍嗅皮質 / 側頭葉

研究概要

霊長類におい海馬や内嗅野皮質、周嗅皮質等などの側頭葉内側部は陳述記憶の形成に重要な働きを果たしている。本研究では視覚性対連合学習中のニホンザル側頭葉下部および辺縁系における遺伝子発現を定量的に解析し、陳述的長期記憶形成に相関した発現変化を示す遺伝子群同定を試みる。本年度はまず、in situ hybridization法に用いるプロープおよびPCR定量解析用のプライマー設計のため、c-fos,c-jun,zif268等の誘導型の転写制御因子や神経栄養因子群などの遺伝子をニホンザルより単離した。次に、定量実験を行う際の障害の一つとなる動物個体差を克服するため、脳梁及び前交連を切断した分離脳ザルを作成し、視覚性対連合課題を行わせた。課題に用いる刺激図形を左右視野別に提示することにより、一個体の左右の大脳半球それぞれ独立に視覚性記憶課題を行わせることが可能である。視覚刺激提示位置を厳密にコントロールするため、強膜磁場コイル法により眼球位置を計測した。左右視野それぞれに対連合課題と対照課題を提示してサルをトレーニングした後、大脳を速やかに摘出し、左右大脳半球それぞれから細胞構築学的・機能的に区分される側頭葉内側部の各領野からRNAを抽出した。RNAサンプル中の目標遺伝子mRNAは定量的RT-PCR法によって定量した。現在のところ、対連合課題学習時には傍嗅皮質〔特にブロードマン36野)においてzif268などの転写制御因子やBDNF等の神経栄養因子群のmRNA発現レベルが上昇するという結果を得ている。また、in situ hybridization法によるmRNA発現の解析も行ない同様の結果を得ている。来年度はさらに動物数を増やし、統計解析を含めた検討を行う。

研究成果

• [文献書誌] Hashimoto,T.,Okuno.H.,Tokuyama,W.,Li,Y-X.&Miyashita.Y.: "Expression of brain-derived neurotrophic factor,neurotrophin-3 and their receptor messenger RNAs in monkey rhinal cortex."Neuroscience. 95巻. 1003-1010 (2000)
• [文献書誌] Okuno,H.,Tokuyama,W.,Li,Y-X.,Hashimoto,T.&Miyashita,Y.: "Quantitative evaluation of neurotrophin and Trk mRNA expression in visual and limbic areas along the occipito-temporo-hippocampal pathway in adult macaque monkeys"The Journal of Comparative Neurology. 408巻. 378-398 (1999)
• [文献書誌] Tokuyama,W.,Hashimoto,T.,Li,Y-X.,Okuno,H.&Miyashita.Y.: "Quantification of neurotrophin-3 mRNA in the rat hippocampal subresions using the RT-PCR-based coamplification method"Brain Research Protocols. 4巻3号. 407-414 (1999)
• [文献書誌] Li,Y-X.,Tokuyama,W.,Hashimoto,T.Miyashita,Y.,&Okuno,H.: "Quantitative evaluation of immeiate-early gene induction after unilateral labyrinthectomy in rats"Neuroscience Research Supplement. 24巻. S91-S91 (1999)
• [文献書誌] Hashimoto,T.,Okuno,H.,W.,Li,Y-X,&Miyashita,Y.: "Laminar distribution of BDNF,NT-3 and receptor mRNAs in the macaque rhinal cortex"The Japanese Journal of Physiology. 47巻,Suppl.(in press). (1999)