Cl分布変化とGABA_A受容体を介した各種ストレスによる皮質神経回路の発達異常

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19390058
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境生理学(含体力医学・栄養生理学)
• 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・生理学第一講座, 教授 (50254272)
• 研究分担者: 熊田 竜郎 浜松医科大学, 医学部, 助教 (00402339) ; 古川 智範 浜松医科大学, 医学部, 助教 (60402369) ; 森島 寿貴 浜松医科大学, 医学部, 助教 (60456548)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 細胞移動 / 母体ストレス / GABA / グルタミン酸 / 大脳皮質 / 皮質形成異常 / 線条体原基 / 神経発生

研究概要

妊娠中の精神的ストレスが出生児の脳機能に与える影響が懸念されている。これらストレス脆弱性には臨界期が存在すると考えられる。そこで、神経細胞の種類と細胞発生時期を識別できるモデルマウスを作製し、母体ストレスあるいは出生直後の傷害ストレスが仔脳のGABA作用を撹乱し、細胞の分化・移動の障害を誘発することを明らかにした。さらに細胞種や分化・移動ステージでの感受性の差を解析し、母体ストレスや周産期脳傷害による発達障害の発生メカニズムを検討した。

研究成果

• [雑誌論文] Dominant negative mutations inα-II spectrin cause early onset West syndrome with severe cerebral hypomyelination, spastic quadriplegia, and developmental delay. (2010)
  • 著者名/発表者名: Saitsu, H., Tohyama, J., Kumada, T., Egawa, K., Hamada, K., Okada, I., Mizuguchi, T., Osaka, H., Miyata, R., Furukawa, T., Haginoya, K., Hoshino, H., Goto, T., Hachiya, Y., Yamagata, T., Saitoh, S., Nagai, T., Nishiyama, K., Nishimura, A., Miyake, N., Komada, M., Hayashi, K., Hirai, S., Ogata, Kazuhiro., Kato, M., Fukuda, A., Matsumoto N.
  • 雑誌名: Am. J. Human Genet. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] GABA imaging in brain slices using immobilized enzyme-linked photo analysis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Morishima, T., Uematsu, M., Furukawa, T., Yanagawa, Y., Fukuda, A., Yoshida, S.
  • 雑誌名: Neurosci. Res (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Difference in binocularity and ocular dominance plasticity between GABAergic and excitatory cortical neurons. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kameyama, K., Sohya, K., Ebina, T., Fukuda, A., Yanagawa, Y., Tsumoto, T.
  • 雑誌名: J. Neurosci 30 ページ: 1551-1559
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glycine receptors mediate excitation of subplate neurons in neonatal rat cerebral cortex. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kilb, W., Hanganu, I.L., Okabe, A., Shimizu-Okabe, C., Fukuda, A., Luhmann, H.J.
  • 雑誌名: J. Neurophysiol 100 ページ: 698-707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Induction of amyloid βaccumulation by ER calcium disruption and resultant upregulation of angiogenic factors in ARPE19 cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Koyama, Y., Matsuzaki, S., Gomi, F., Yamada., K., Katayama, T., Sato, K., Kumada, T., Fukuda, A., Matsuda, S., Tano, Y., Tohyama, M.
  • 雑誌名: Invest. Ophthalmol. Visual Sci 49 ページ: 2376-2383
  • 査読あり
• [雑誌論文] De novo mutations in the gene encoding STXBP1 (MUNC18-1) cause early infantile epileptic encephalopathy. (2008)
  • 著者名/発表者名: Saitsu, H., Kato, M., Mizuguchi, T., Hamada, K., Osaka, H., Tohyama, J., Uruno, K., Kumada, S., Nishiyama, K., Nishimura, A., Okada, I., Yoshimura, Y., Hirai, S., Kumada, T., Hayasaka, K., Fukuda, A., Ogata, K., Matsumoto, N.
  • 雑誌名: Nat. Genet 40 ページ: 782-788
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes in the expression of cation-Clcotransporters, NKCC1 and KCC2, during cortical malformation induced by neonatal freeze-lesion. (2007)
  • 著者名/発表者名: Shimizu-Okabe, C., Okabe, A., Kilb, W., Sato, K., Luhmann, H.J., Fukuda, A.
  • 雑誌名: Neurosci. Res 59 ページ: 288-295
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetic properties of Cl-uptake mediated by Na+-dependent K+-2Cl-cotransport in immature rat neocortical neurons. (2007)
  • 著者名/発表者名: Achilles, K., Okabe, A., Ikeda, M., Shimizu-Okabe, C., Yamada, J., Fukuda, A., Luhmann, H.J., Kilb, W.
  • 雑誌名: J. Neurosci 27 ページ: 8616-8627
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular basis for the GABAA receptor-mediated tonic inhibition in rat somatosensory cortex. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamada, J., Furukawa, T., Ueno, S., Yamamoto, S., Fukuda, A.
  • 雑誌名: Cereb. Cortex 17 ページ: 1782-1787
  • 査読あり
• [雑誌論文] Insertion ofα7 nicotinic receptors at neocortical layer V GABAergic synapses is induced by a benzodiazepine, midazolam. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, S., Yamada, J., Ueno, S., Kubota, H., Furukawa, T., Yamamoto, S., Fukuda, A.
  • 雑誌名: Cereb. Cortex 17 ページ: 653-660
  • 査読あり
• [学会発表] Chloride homeo-dynamics causing GABA modal shift during development and pathogenesis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, A.
  • 学会等名: FENS/ Hertie WINTER SCHOOL 2010 Obergurgl
  • 発表場所: Austria
  • 年月日: 20100110-20100117
• [学会発表] 幼少時の麻酔暴露による脳障害と脳発達過程の興奮性GABA作用. (2009)
  • 著者名/発表者名: 福田敦夫
  • 学会等名: 第29回日本臨床麻酔学会大会
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 20091029-20091031
• [学会発表] Endogenous taurine tonically activates GABAA receptors in embryonic mouse neocortex. (2009)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, A., Furukawa, T., Morishima, T., Kumada, T.
  • 学会等名: The 40th NIPS International Symposium: International Joint Symposium 2009 "Physiology of Anion Transport" and "Cell Volume Regulation"(PAT-CVR, 2009)
  • 発表場所: Okazaki
  • 年月日: 20090803-20090806
• [学会発表] Physiological significance of taurine-mediated Cl- conductances during corticogenesis. In Symposium, "Modulation of brain development by paracrine activation of Clconductances. " (2009)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, A.
  • 学会等名: The 36th International Congress of Physiological Sciences (IUPS 2009)
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20090721-20090801
• [学会発表] Cl- mediated GABA release from Bergmann glia in developing cerebellar cortex. In Symposium, "Modulation of brain development by paracrine activation of Cl- conductances. " (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, S., Morishima, T., Okochi, K., Takayama, C., Yanagawa, Y., Fukuda, A.
  • 学会等名: The 36th International Congress of Physiological Sciences (IUPS 2009)
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20090721-20090801
• [学会発表] Ionotropic GABA receptors control neuronal migration in neonatal rat cerebral cortex. (2009)
  • 著者名/発表者名: Luhmann, H.J., Kilb, W., Fukuda, A.
  • 学会等名: The 36th International Congress of Physiological Sciences (IUPS 2009)
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20090721-20090801
• [学会発表] Physiological roles of taurine-mediated tonic GABAA-receptor activation in corticogenesis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, A.
  • 学会等名: The 2nd International Symposium Topical Problems of Biophotonics-2009
  • 発表場所: Nizhny Novgorod
  • 年月日: 20090719-20090724
• [学会発表] Ambient GABA and taurine during corticogenesis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, A., Furukawa, T., Morishima, T., Kumada, T.
  • 学会等名: 2009 IUPS, International Conference of Physiological Science and 8th Korea-Japan Joint Symposium, Busan
  • 発表場所: Korea
  • 年月日: 20090115-20090117
• [学会発表] Changes in KCC2 and NKCC1 expressions in spinal nucleus and ganglion of the trigeminal nerve in a rat model of trigeminal neuropathic pain. (2008)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, A., Wei, B., Furukawa, T., Kumada, T., Sato, K.
  • 学会等名: The 6th Forum of European Neuroscience
  • 発表場所: Geneva, Switzerland
  • 年月日: 20080712-20080716
• [学会発表] The Cl- homeo-dynamics modulates GABA actions and hence the neural network dynamics. (2008)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, A.
  • 学会等名: ISTC-RIKEN BSI workshop (44th Japan Workshop): Bridging non-linear dynamics with cellular and molecular neuroscience
  • 発表場所: Wako
  • 年月日: 20080318-20080319
• [学会発表] Rat facial hyperalgesia induced by the trigeminal nerve constriction is associated with changes in Cltransporters expression in the spinal nucleus and the ganglion. (2007)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, A., Wei, B., Furukawa, T., Kumada, T., Okabe, A., Ohno, K., Sato, K.
  • 学会等名: The 7th Japan-Korea Joint Symposium of Brain Sciences, and Cardiac and Smooth Muscles
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 20071207-20071209
• [学会発表] 塩素イオンはどのように脳の機能を変えるか? (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田敦夫
  • 学会等名: 第12回静岡健康・長寿学術フォーラム
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 20071019-20071020
• [学会発表] Modal shift of the tonic GABAA receptor-mediated conductance during neocortical development, "Mechanisms and functional significance of tonic GABAA receptor mediated conductance. (2007)
  • 著者名/発表者名: Atsuo Fukuda
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20070910-20070912
• [学会発表] 脳神経細胞の応答の多様性を調べる研究方法と課題. (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田敦夫
  • 学会等名: メディカルイノベーションフォーラム2007 HAMAMATSU
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2007-11-20
• [図書] 組織標本(脳スライス)への各種イメージング法適用の実際(第18回メディカルホトニクスコース講習テキスト) (2009)
  • 著者名/発表者名: 福田敦夫
  • 総ページ数: 95-114
• [図書] 動物モデルからヒトへ(ベビーサイエンス) (2008)
  • 著者名/発表者名: 福田敦夫
  • 総ページ数: 33-35
• [図書] 組織標本(脳スライス)への各種イメージング法適用の実際(第17回メディカルホトニクスコース講習テキスト) (2008)
  • 著者名/発表者名: 福田敦夫
  • 総ページ数: 101-120
• [図書] 組織標本(脳スライス)への各種イメージング法適用の実際(第16回メディカルホトニクスコース講習テキスト) (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田敦夫
  • 総ページ数: 113-132
• [備考]
  • URL: http://www2.hama-med.ac.jp/w1a/phys1/index-j.html