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2008 年度 実績報告書

ヒドラの散在神経系の神経生物学

研究課題

研究課題/領域番号 19570072
研究機関福岡女子大学

研究代表者

小泉 修  福岡女子大学, 人間環境学部, 教授 (50094777)

研究分担者 美濃部 純子  福岡女子大学, 人間環境学部, 助手 (80190718)
キーワード散在神経系 / ヒドラ / 神経環 / 神経解剖学 / 行動生理学 / 神経回路網形成 / ペプチド / 免疫組織化学
研究概要

ヒドラの散在神経系について、その構造(神経解剖学)・機能(神経生理学、行動生理学)・形成(発生神経生物学)の全ての側面について、また、これらを分子レベルから個体レベルまで、総合的に追究した。その結果、この神経系の興味深い側面が明らかになった。中でも特筆すべき結果は、私達が同定したヒドラの神経分化に関連するペプチド分子が、幹細胞の神経細胞分化の決定(それに続く神経前駆細胞の形成)に効くことが判明したことである。すなわち、幹細胞の最初の運命決定の過程に作用するという非常に興味深い結果である。
また、私達が中枢神経系の原型ではないかと仮説しているヒドラの頭部に見られる神経環の機能がひとつ判明した。それは、全ての触手を同調して動かす行動であった。クラゲなどでも神経環は、電気的に結合した巨大軸索的な機能と、化学シナプスによる情報統合の機能の2つが考えられていて、今回の場合は、前者にあたるものであった。さらに、この神経環の電子顕微鏡レベルの観察に成功した。それは、約30本の有芯小胞を沢山含む神経線維の束であった。この神経環内の神経結合については、化学シナプスの存在が考えられた。
散在神経系において、神経環が観察されたのは、我々のヒドラ(ポリプ型)の神経環と、ヒドロ虫類のヒドロクラゲ(メヂュウサ、水母型)の2種の神経環(内側神経環、外側神経環)のみである。そのためこの神経環の存在を全ての刺胞動物門(ヒドラ、クラゲ、イソギンチャク、サンゴ)に広げて、神経環の一般性を検討した結果、多くの刺胞動物門のポリプにおいて、神経環の存在が明らかになった。
さらに、散在神経系の機能に関連して、組織レベルで散在神経綱でも方向性をもった興奮の伝達を見ることができた。更に、ヒドラの散在神経系は、哺乳類などで知られている消化管の消化運動(食道反射、ぜんどう運動、脱糞反射)と同じ運動を示し、腸管神経系と散在神経系の構造的、機能的類似点が明らかになった。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ヒドラの飼育2009

    • 著者名/発表者名
      小泉修
    • 雑誌名

      比較生理生化学 26

      ページ: 23-26

  • [雑誌論文] Further characterization of the PW peptide family that inhibits neuron differentiation in Hydra2009

    • 著者名/発表者名
      Takahashi T, Koizumi O, et al.
    • 雑誌名

      Dev Genes Evol. 219

      ページ: 119-129

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immunohistochemical evidence for the existence of novel mammalian neuropeptides related to the Hydra GLW-amide neuropeptide family2009

    • 著者名/発表者名
      Hamaguchi-Haraada, K, Koizumi, O., et al.
    • 雑誌名

      Cell Tissue Res in Press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly differentiated population structure of a Mangrove species, Bruguiera gymnorhiza (Rhizophoraceae)revealed by one nuclear GapCp and one chloroplast intergenic spacer trnF-trnL.2009

    • 著者名/発表者名
      Minobe, S., Koizumi O., et al.
    • 雑誌名

      Conservation Genetics in Press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neuropeptides and their functions in Hydra2008

    • 著者名/発表者名
      Takahashi T, Hayakawa E, Koizumi O, Fujisawa T.
    • 雑誌名

      Acta Biol Hung. 59

      ページ: 227-235

    • 査読あり
  • [学会発表] ヒドラの神経環は中枢神経系の起源か : 刺胞動物における神経環の存在と多様性2008

    • 著者名/発表者名
      小泉修、坂本由衣、原田順子、美濃部純子、並河洋
    • 学会等名
      日本動物学会第79回大会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      20080905-07
  • [学会発表] 散在神経系における神経環の存在と多様性 : 刺胞動物門全体に渡る検討2008

    • 著者名/発表者名
      小泉修、坂本由衣、美濃部純子、並河洋
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第30回大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2008-07-19
  • [学会発表] Nerve ring of the hypostome in hydra : Is it an origin of the central nervous system of bilaterian animals?2008

    • 著者名/発表者名
      Osamu Koizumi
    • 学会等名
      International Seminar, Evolutional studies in behavioral neuroscience
    • 発表場所
      Shonan Villege Center, Japan
    • 年月日
      2008-06-27
  • [図書] 動物はなぜ多様な神経系をもつか? : 神経系の比較生物学(シリーズ「動物の多様な生き方」(全5巻) 第5巻)2009

    • 著者名/発表者名
      小泉 修, 他(小泉修 編)
    • 総ページ数
      250
    • 出版者
      共立出版
  • [備考]

    • URL

      http://www.fwu.ac.jp/es/index.html

URL: 

公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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