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2004 年度 実績報告書

タウリンによる脳回路形成・修復機構の解明:タウリンの新しい脳生理作用

研究課題

研究課題/領域番号 14360071
研究機関東京大学

研究代表者

久恒 辰博  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (10238298)

キーワードタウリン / 遊離アミノ酸 / 発達期 / 哺乳類 / グリシン受容体 / GABA受容体 / 電気生理学
研究概要

タウリンは、哺乳類動物の脳に最も豊富に存在する遊離アミノ酸の一つであり、脳の正常な機能の多くに不可欠である。特に発達期には、大脳新皮質にもタウリンが豊富に存在することが知られているが、その脳生理作用機構については未だ詳細に解明されていない。本研究では、タウリンに対する受容体を特定することを目的とし、解析を進めた。発達期大脳新皮質において、各種の阻害剤を用いた実験により、タウリンはグリシン受容体だけでなく、GABA_A受容体にも作用していることが明らかになった。さらに、タウリンによる反応は、発達初期(生後4〜6日目;P4-6)にはグリシン受容体阻害剤によって大きく阻害されるのに対し、発達後期(P29-P33)では、GABA_A受容体阻害剤によって大きく阻害された。タウリンの作用は、発達初期(P2)には細胞膜の脱分極を起こし興奮性に働くのに対し、発達後期(P31)には過分極を起こし抑制性に働くことが示された。これは、発達初期には細胞内Cl^-イオン濃度が高く、発達と共に減少していくため、受容体チャネルの活性化でCl^-イオンの動態は流出(膜電位の上昇)から流入(膜電位の下降)へと変化するためである。免疫染色によって発達初期にはグリシン受容体がCl^-イオンを細胞内に取り込むトランスポーターであるNKCC-1と共発現しているが、発達後期にはNKCC-1には発現が見られないことからも細胞内Cl^-イオン濃度の減少が支持された。大脳新皮質のグリシン受容体は発達と共に急激に減少すると思われていたが、免疫染色法およびパッチクランプ法により発達後期の神経細胞においてもその存在が確認された。本研究により、タウリンの脳細胞に対する作用を分子レベルで明らかにすることができた。本研究では、さらに脳回路の障害に対する予防・再生機構に関する基礎的な知見も得られた。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (4件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Layer-specific production of nitric oxide during cortical circuit formation in postnatal mouse brain2005

    • 著者名/発表者名
      Imura T, Kanatani S, Fukuda S, Miyamoto Y, Hisatsune T
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex 15

      ページ: 332-340

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Transplantation of GABAergic neurons into adult mouse neocortex2005

    • 著者名/発表者名
      Dai Muramatsu D, Sato Y, Hishiyama S, Miyamoto Y, Hisatsune T
    • 雑誌名

      Experimental Neurology (in press)

  • [雑誌論文] Developmental shift in bidirectional functions of taurine-sensitive chloride channels during cortical circuit formation in postnatal mouse brain2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshida M, Fukuda S, Tozuka Y, Miyamoto Y, Hisatsune T
    • 雑誌名

      Journal of Neurobiology 60

      ページ: 166-175

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Successful retrograde transport of fluorescent latex nanospheres in the cerebral cortex of the Macaque Monkey2004

    • 著者名/発表者名
      Sato Y, Koketsu D, Ageyama N, Ono F, Miyamoto Y, Hisatsune T
    • 雑誌名

      Experimental Animal 53

      ページ: 383-386

  • [図書] 「幸せ脳」を作る50の習慣2004

    • 著者名/発表者名
      久恒辰博
    • 総ページ数
      223
    • 出版者
      PHP研究所
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [図書] 脳と体の仕組み絵辞典2004

    • 著者名/発表者名
      久恒辰博
    • 総ページ数
      80
    • 出版者
      PHP研究所
  • [産業財産権] ラクナ性脳梗塞の非ヒト霊長類疾患モデル動物2004

    • 発明者名
      久恒 辰博, 川原 信隆, 吉川 泰弘
    • 産業財産権番号
      特許(特願2004-253205)
    • 出願年月日
      2004-08-31

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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