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2012 年度 実績報告書

消化管神経系の構造と機能の比較生理学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 21570080
研究機関首都大学東京

研究代表者

黒川 信  首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (50211222)

研究期間 (年度) 2009-04-01 – 2013-03-31
キーワード腸管神経系 / 比較生理学 / 末梢神経系 / 消化管運動 / ペースメーカー / アメフラシ
研究概要

消化管神経系とその消化管支配機構の比較生理学的研究の最終年度として、取りまとめのために節足動物(昆虫、甲殻類)および軟体動物(腹足類)を主に用いて研究を進めた。
節足動物昆虫類(カイコ)を用いた研究では、消化管の神経支配の顕微解剖の結果、脳神経節から伸びる内臓神経による前腸支配と、第8腹部神経節最終神経幹による小腸、結腸および直腸の支配を示した。また結腸上にニューロン様構造を発見した。しかし、これらのニューロン様構造の関与を含め神経原性の消化管運動の存在を示す証拠は得られなかった。
甲殻類を用いた研究では十脚類直腸の神経支配を調べた。クルマエビにおいて腹部第6神経節から伸びる直腸神経による直腸の支配を示した。同神経の電気刺激は直腸の張力上昇及び筋原性の律動的収縮を惹起した。薬理学的実験からアセチルコリン、ドーパミン及びグルタミン酸が張力上昇及び律動的収縮を惹起することがわかった。これらの結果、直腸神経には直腸興奮神経繊維が含まれ、アセチルコリン、ドーパミン及びグルタミン酸が神経伝達物質候補であるとが考えられた。
軟体動物をモデルとした研究では、食性や消化管のつくりが異なる3種の軟体動物腹足類(有肺類モノアラガイ、後鰓類アメフラシ、トゲアメフラシ)すべてにおいて、消化管自律運動のリズムの起源がこれまでもっぱら筋細胞にある(筋原性)と考えられていたのに対し、消化管神経系に内在するニューロン群のペースメーカーを起源とする神経原性運動であることを証明した。消化管神経系の末梢ニューロンはいずれの種でもそ嚢から砂嚢上に多く分布していることを解剖学的、組織化学的に示した。一方、ペースメーカーニューロン群はモノアラガイとトゲアメフラシではそ嚢上に、アメフラシでは後砂嚢上に局在しており、そのニューロンの機能的分布の相違は消化管のつくりや運動様式の種間の相違と関連があると考えられた。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Proton feedback mediates the cascade of color-opponent signals onto H3 horizontal cells in goldfish retina.2012

    • 著者名/発表者名
      Kamiji, N.L., Yamamoto, K., Hirasawa, H., Yamada, M., Usui, S.and Kurokawa, M.
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 72 ページ: 306-315

    • DOI

      10.1016/j.neures.2012.01.008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Origin of automaticity and neural regulation of peristalsis in the gastrointestinal tract of Aplysia and Lymnaea.2012

    • 著者名/発表者名
      Kurokawa, M., Kasuya, Y. and Okamoto, T.
    • 雑誌名

      Acta Biologica Hungarica

      巻: 63 ページ: 328-331

    • DOI

      10.1556/ABiol.63.2012.Suppl.2.26

    • 査読あり
  • [学会発表] 消化管自律運動の比較生理学2013

    • 著者名/発表者名
      黒川信,山田沙佳
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部第65回大会
    • 発表場所
      東工大学(東京)
    • 年月日
      20130316-20130316
  • [学会発表] 甲殻類クルマエビ( Marsupenaeus japonicus ) 直腸の神経支配2013

    • 著者名/発表者名
      高木賢司,三田純子,山田由里愛,田中浩輔,黒川信
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部第65回大会
    • 発表場所
      東工大学(東京)
    • 年月日
      20130316-20130316
  • [学会発表] 小笠原固有種カサガイの生殖期調査と人工飼育のための基礎研究2012

    • 著者名/発表者名
      矢崎育子,山口邦久,妹尾浩太郎,中野智之,鈴木秀和,桑澤清明,黒川信
    • 学会等名
      日本動物学会第83回大会
    • 発表場所
      大阪大学(豊中)
    • 年月日
      20120913-20120915
  • [学会発表] 偶発的に出現したメダカ双胚で観察された風船状収縮性組織(疑似胚心臓)2012

    • 著者名/発表者名
      森元,上村伊佐緒,黒川信
    • 学会等名
      日本動物学会第83回大会
    • 発表場所
      大阪大学(豊中)
    • 年月日
      20120909-20120915
  • [学会発表] Effects of serotonin and FMRFamide on the neuronal activities and motility of the gastrointestinal tract in Aplysia.2012

    • 著者名/発表者名
      山田沙佳,黒川信
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第34回大会
    • 発表場所
      総合研究大学院大学(葉山)
    • 年月日
      20120706-20120708
  • [図書] 研究者が教える動物飼育(共著)第1巻「ミミズ」「ヤドカリ」2012

    • 著者名/発表者名
      黒川信(共著)
    • 総ページ数
      211
    • 出版者
      共立出版

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公開日: 2014-07-24  

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