2002 年度実績報告書

大脳新皮質形成過程におけるカハール・レチウス細胞と皮質板細胞のクロストーク

研究課題

研究課題/領域番号	14017041
研究機関	浜松医科大学
研究代表者	福田敦夫浜松医科大学, 医学部, 教授 (50254272)
研究分担者	井上浩一浜松医科大学, 医学部, 助手 (80345818) 山田順子静岡大学, 大学院・電子科学研究科, 助手 (30334965) 岡部明仁浜松医科大学, 医学部, 助手 (10313941)
キーワード	クロライドトランスポーター / 皮質板細胞 / カハールレチウス細胞 / 細胞移動 / GABA / グリシン / 国際情報交換 / ドイツ
研究概要	1.ラット胎仔脳への電気穿孔法を用いたEGFP遺伝子導入による移動細胞の可視化(井上、山田、福田): 移動中の細胞に特異的にEGFPを発現させて移動後の細胞と識別する為、ラット胎仔を用いて、CMVプロモーターによるEGFP発現プラスミドを用いた遺伝子導入を電気穿孔法により行った。しかし、有効な遺伝子発現が得られず、プロモーターをEF1に変更しても同様であった。そこで、マウス胎仔を用いてCAGプロモーターによる遺伝子導入を行ったところ、脳室帯の細胞にEGFPの蛍光を確認できた。今後は移動中の細胞のみを識別することを可能にするため、各種プロモーターによる発現時期の違いを検討する。 2.Cajal-Retzius細胞の生理学的特性と辺縁帯におけるシグナル伝達の解析(福田、岡部、Luhmann): 辺縁帯のtanential sliceを作成し、グラミシジン穿孔パッチクランプ法でCaial-Retzius細胞のグリシン応答と[Cl^-]_iを記録した後、Cr^-トランスポーターのKCC2(Cl^-排出)とNKCC1(Cl^-取込)及びglycine受容体subunit(alpha1,alpha2,beta)mRNAのsingle-cell RT-PCRを行って単一細胞でのそれぞれの発現パターンを解析した。Cajal-Retzius細胞では皮質板細胞に比べてNKCC1の発現が優位で、[Cl^<-1>]_iが約30mMと高い原因であると考えられた。また、グリシン応答のEC_<50>は皮質板細胞より小さいが、受容体subunit構成はいずれもalpha2/betaのヘテロであり、受容体密度がCajal-Retzius細胞>皮質板細胞であると考えられた。すなわちCajal-Retzius細胞は皮質板細胞からnon-synapticに放出されるタウリンに対し高感受性を有しており、これをパラクライン的なシグナルとして受けとる可能性が示唆された。次いで、電位感受性色素を用いた膜電位イメージングを行って辺縁帯の興奮伝播をリアルタイムで可視化した。電気刺激によりTTX感受性の興奮の伝播が辺縁帯に認められた。この伝播はCNQX/AP5の影響を受けず、picrotoxinおよびbumetanideにより完全にブロックされた。したがって、Cajal-Retzius細胞間のクロストークではNKCC1>>KCC2による高[Cl^-]_iによりGABAが興奮性伝達物質として作用していることが示唆された。

研究成果

(11件)

すべてその他

すべて文献書誌 (11件)

[文献書誌] Farkas, I. et al.: "CD59 blocks not only the insertion of C9 into MAC but inhibits ion channel formation of homologous C5b-8 as well as C5b-9"J. Physiol.. 539. 537-545 (2002)
[文献書誌] Ueno, T. et al.: "Diversity of neuron-specific K^+-Cl^-contransporter expression and inhibitory postsynaptic potential depression in rat motoneurouns"J. Biol. Chem.. 277. 4945-4950 (2002)
[文献書誌] Nabekura, J. Et al.: "Reduction of KCC2 expression and GABA_A receptor-mediated excitation after in vivo axonal injury"J. Neurosci.. 22. 4412-4417 (2002)
[文献書誌] Kilb, W. et al.: "Depolarizing glycine responses in Cajal-Retzius cells of neonatal rat cerebral cortex"Neuroscience. 112. 299-307 (2002)
[文献書誌] Mikawa, S. et al.: "Developmental changes in KCC1, KCC2, and NKCC1 mRNAs in the rat cerebelium"Dev. Brain Res.. 136. 930-1000 (2002)
[文献書誌] Okabe, A. et al.: "Amygdala kindling induces upregulation of mRNA for NKCC1, a Na^+, K^+-2Cl^-cotransporter, in the rat piriform cortex"Neurosci. Res.. 44. 225-229 (2002)
[文献書誌] Wang, C. et al.: "Developmental changes in KCC1, KCC2, and NKCC1 mRNA expressions in the rat brain"Dev. Brain Res.. 139. 59-66 (2002)
[文献書誌] Shimizu-Okabe, C. et al.: "Layer-specific expression of Cl^-transporters and differntial [Cl^-]_i in newborn rat cortex"Neuroreport. 13. 2433-2437 (2002)
[文献書誌] Toyoda, H. et al.: "Induction of NMDA and GABA_A receptors-mediated Ca^<2+> oscillations with KCC2 mRNA downregulation in injured facial motoneurons"J. Neurophysiol.. 89. 1353-1362 (2003)
[文献書誌] Takeuchi, K.: "Effect of urinary trypsin inhibitor on potassium currents : fetus modulates membrane excitability by production of UTI"Acta Obstet. Gynecol. Scand.. (in press). (2003)
[文献書誌] 福田敦夫他(分担): "脳機能の解明-生命科学の主潮流-(赤池紀扶他編)"ガイア出版会. 570 (2002)

2002 年度 実績報告書

大脳新皮質形成過程におけるカハール・レチウス細胞と皮質板細胞のクロストーク

研究代表者

福田 敦夫 浜松医科大学, 医学部, 教授 (50254272)

研究成果

[文献書誌] Farkas, I. et al.: "CD59 blocks not only the insertion of C9 into MAC but inhibits ion channel formation of homologous C5b-8 as well as C5b-9"J. Physiol.. 539. 537-545 (2002)

[文献書誌] Ueno, T. et al.: "Diversity of neuron-specific K^+-Cl^-contransporter expression and inhibitory postsynaptic potential depression in rat motoneurouns"J. Biol. Chem.. 277. 4945-4950 (2002)

[文献書誌] Nabekura, J. Et al.: "Reduction of KCC2 expression and GABA_A receptor-mediated excitation after in vivo axonal injury"J. Neurosci.. 22. 4412-4417 (2002)

[文献書誌] Kilb, W. et al.: "Depolarizing glycine responses in Cajal-Retzius cells of neonatal rat cerebral cortex"Neuroscience. 112. 299-307 (2002)

[文献書誌] Mikawa, S. et al.: "Developmental changes in KCC1, KCC2, and NKCC1 mRNAs in the rat cerebelium"Dev. Brain Res.. 136. 930-1000 (2002)

[文献書誌] Okabe, A. et al.: "Amygdala kindling induces upregulation of mRNA for NKCC1, a Na^+, K^+-2Cl^-cotransporter, in the rat piriform cortex"Neurosci. Res.. 44. 225-229 (2002)

[文献書誌] Wang, C. et al.: "Developmental changes in KCC1, KCC2, and NKCC1 mRNA expressions in the rat brain"Dev. Brain Res.. 139. 59-66 (2002)

[文献書誌] Shimizu-Okabe, C. et al.: "Layer-specific expression of Cl^-transporters and differntial [Cl^-]_i in newborn rat cortex"Neuroreport. 13. 2433-2437 (2002)

[文献書誌] Toyoda, H. et al.: "Induction of NMDA and GABA_A receptors-mediated Ca^<2+> oscillations with KCC2 mRNA downregulation in injured facial motoneurons"J. Neurophysiol.. 89. 1353-1362 (2003)

[文献書誌] Takeuchi, K.: "Effect of urinary trypsin inhibitor on potassium currents : fetus modulates membrane excitability by production of UTI"Acta Obstet. Gynecol. Scand.. (in press). (2003)

[文献書誌] 福田敦夫他(分担): "脳機能の解明-生命科学の主潮流-(赤池紀扶他編)"ガイア出版会. 570 (2002)

2002 年度実績報告書

福田敦夫浜松医科大学, 医学部, 教授 (50254272)