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2012 年度 実績報告書

運動ニューロン漏洩KチャネルのNOによる活性化と序列動員の修飾

研究課題

研究課題/領域番号 22300127
研究機関大阪大学

研究代表者

姜 英男  大阪大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (50177755)

研究分担者 豊田 博紀  大阪大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (00432451)
佐藤 元  大阪大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (10432452)
齋藤 充  大阪大学, 歯学研究科(研究院), 講師 (50347770)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワードα運動ニューロン / γ運動ニューロン / 序列動員 / 漏洩カリウムチャネル / サイズの原理 / 等尺性収縮 / 三叉神経 / 閉口筋
研究概要

昨年度は、免疫組織学的解析によりTASK1及びTASK3が、運動ニューロン(MN)の細胞体と樹状突起に、それぞれ相補的に発現していることを明らかにした。これらの結果とリアルタイムRT-PCRの結果を合わせて考えると、単位面積あたりのTASK1発現量は小型MNの方が大きいが、TASK1の発現総数は大型MNの方が大きいため、入力抵抗は大型MNの方が小さいことが明らかになった。また、細胞のサイズが大きくなるにつれ、静止膜電位はより過分極になり、入力抵抗は小さくなることも明らかにした。さらに、一酸化窒素(NO)による入力抵抗の減少及び過分極は、小型MNほど顕著であったことから、NOにより序列動員がより同期化されることが示唆された。
本年度は、三叉神経閉口筋運動核細胞の細胞径の分布について、αMN及びγMNを各々のマーカー(ErrγとNeuN)により免疫組織学的に同定した上で、詳細に解析した。脊髄前根MNの細胞径は二峰性を示し、小型細胞群はほぼγMNで構成されていることが確立されている。しかしながら、実験の結果、閉口筋MN群では、αMNの細胞径分布は二峰性を示し、小型αMN群の細胞径分布のピークはγMN群の細胞径分布のピークとほぼ等しく、閉口筋αMN群は、開口筋αMN群や既に報告されている脊髄αMN群に比較して、小型細胞が多数含まれていることが明らかになった。こうした分布パターンは脊髄MNの分布とは明確に異なっていた。以上のことから、閉口筋の等尺性収縮時には、細胞径分布がより広範なαMN群が、サイズの原理に基づき序列的に動員されることによって、より微細な筋張力調節が実現されている可能性が高い。また、γMNはCa2+依存性カチオン電流および持続性Na+電流により特徴付けられる発火特性を示し、αMNはA型K+電流の有無により、異なる電気生理学的膜特性を示すことも明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Teeth clenching reduces arm abduction force.2014

    • 著者名/発表者名
      Sato H., Kawano T., Saito M., Toyoda H., Maeda Y., Turker K.S., Kang Y.
    • 雑誌名

      Experimental Brain Research

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s00221-014-3919-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced desensitization followed by unusual resensitization in GABAA receptors in phospholipase C-related catalytically inactive protein-1/2 double-knockout mice.2014

    • 著者名/発表者名
      Toyoda H., Saito M., Sato H., Tanaka T., Ogawa T., Yatani H., Kawano T., Kanematsu T., Hirata M., Kang Y.
    • 雑誌名

      Pflugers Archiv - European Journal of Physiology

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] GABA(B) receptor-mediated presynaptic inhibition reverses inter-columnar covariability of synaptic actions by intracortical axons in the rat barrel cortex.2013

    • 著者名/発表者名
      Sato H., Toyoda H., Saito M., Kobayashi M., Althof D., Kulik A., Kang Y.
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: 37 ページ: 190-202

    • DOI

      10.1111/ejn.12041

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A mathematial model of negative covariability of inter-columnar excitatory synaptic actions caused by presynaptic inhibition.2013

    • 著者名/発表者名
      Saito M., Tanaka T., Sato H., Toyoda H., Aoyagi T., Kang Y.
    • 雑誌名

      The European Journal fo Neuroscience

      巻: 38 ページ: 2999-3007

    • DOI

      10.1111/ejn.12299

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 「熱くて辛い」味の認知が内臓機能を賦活化するメカニズム2013

    • 著者名/発表者名
      齋藤充
    • 雑誌名

      大阪大学歯学雑誌

      巻: 58 ページ: 17-20

  • [雑誌論文] Capsaicin induces theta-band synchronization between gustatory and autonomic insular cortices.2012

    • 著者名/発表者名
      Saito M., Toyoda H., Kawakami S., Sato H., Bae YC., Kang Y.
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 32 ページ: 13470-13487

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.5906-11.2012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Illusion caused by vibration of muscle spindles reveals an involvement of muscle spindle inputs in regulating isometric contraction of masseter muscles.2012

    • 著者名/発表者名
      Tsukiboshi T., Sato H., Tanaka Y., Satio M., Toyoda H., Morimoto T., Turker KS., Maeda Y., Kang Y.
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology

      巻: 108 ページ: 2524-2533

    • DOI

      10.1152/jn.00997.2011

    • 査読あり
  • [学会発表] Phospholipase C-related inactive proteins are involved in the regulation of phasic and tonic inhibition in the barrel cortex.2013

    • 著者名/発表者名
      Toyoda H., Saito M., Sato H., Kanematsu T., Hirata M., Kang Y.
    • 学会等名
      The 43rd Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • 発表場所
      San Diego
    • 年月日
      20131111-20131111
  • [学会発表] Rank-ordered recruitment of jaw-closing a-motoneurons depending on the activities of TASK1 and TASK3 channels in the rat.2013

    • 著者名/発表者名
      Saito M., Isogai0-Morita Y., Emura N., Toyoda H., Kang Y.
    • 学会等名
      The 43rd Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • 発表場所
      San Diego
    • 年月日
      20131111-20131111
  • [学会発表] PRIP1/2蛋白の発現抑制はバレル皮質錐体細胞において一過性GABA抑制を強化する2013

    • 著者名/発表者名
      豊田博紀、齋藤充、佐藤元、兼松隆、平田雅人、姜英男
    • 学会等名
      第55回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      20130921-20130921
  • [学会発表] カプサイシンによって惹起される島皮質味覚野-自律機能関連領野間のθリズム同期化現象2013

    • 著者名/発表者名
      齋藤充、豊田博紀、佐藤元、姜英男
    • 学会等名
      第55回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      20130921-20130921
  • [学会発表] 光学的膜電位測定によって観察されたラットバレル野における周期的同期化2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤元、豊田博紀、齋藤充、姜英男
    • 学会等名
      第55回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      20130921-20130921
  • [学会発表] 三叉神経運動核におけるαおよびγ運動ニューロンのサイズの分布についての検討2013

    • 著者名/発表者名
      磯貝由佳子、山城隆、姜英男
    • 学会等名
      第55回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      20130921-20130921
  • [学会発表] 閉口筋運動ニューロンに対する興奮性シナプス伝達のゲート機構に関与するTASK3電流の発現系における解析2013

    • 著者名/発表者名
      田中千惠、齋藤充、佐藤元、豊田博紀、姜英男
    • 学会等名
      第55回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      20130921-20130921
  • [学会発表] 三叉神経運動核咬筋領域内のγ運動ニューロンの電気生理学的および携帯学的特性2013

    • 著者名/発表者名
      西村佳世、磯貝由佳子、齋藤充、佐藤元、豊田博紀、山城隆、姜英男
    • 学会等名
      第55回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      20130921-20130921
  • [学会発表] 咬合高径変化が噛みしめ運動の調節機構に及ぼす影響2013

    • 著者名/発表者名
      藤浪陽三、田中佑人、姜英男
    • 学会等名
      第55回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      20130921-20130921
  • [学会発表] カプサイシンの島皮質での受容による内臓-内臓間自律神経反射の修飾の可能性2013

    • 著者名/発表者名
      齋藤充、豊田博紀、佐藤元、姜英男
    • 学会等名
      日本味と匂学会第47回大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20130907-20130907
  • [学会発表] Phospholipase C-related inactive protein regulates the phasic and tonic inhibition in the barrel cortex.2013

    • 著者名/発表者名
      Toyoda H., Saito M., Sato H., Kanematsu T., Hirata M., Kang Y.
    • 学会等名
      The 11th Japan-Kora Joint Symposium of Brain Sciences, and Cardiac and Smooth Muscles.
    • 発表場所
      Shizuoka
    • 年月日
      20130906-20130906
    • 招待講演
  • [学会発表] バレル皮質錐体細胞においてPRIP遺伝子欠損により細胞外シナプスGABAA受容体の発現が増加する2013

    • 著者名/発表者名
      豊田博紀、齋藤充、佐藤元、兼松隆、平田雅人、姜英男
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20130621-20130621
  • [学会発表] バレル皮質錐体細胞においてPRIP遺伝子欠損によりGABAA電流の脱感作および再感作が増強する2013

    • 著者名/発表者名
      豊田博紀、小川丈夫、佐藤元、齋藤充、兼松隆、平田雅人、姜英男
    • 学会等名
      第90回日本生理学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130327-20130327
  • [学会発表] Phospholipase C-related inactive protein modulates desensitization and resensitization of GABAA receptor currents in the barrel cortex2012

    • 著者名/発表者名
      Toyoda H., Ogawa T., Saito H., Kanematsu M., Hirata M., Kang Y.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience The 42nd Annual Meeting
    • 発表場所
      New Orleans
    • 年月日
      20121014-20121014
  • [学会発表] A physiological method to determine the vertical dimension of occlusion2012

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Y., Sato H., Saito M., Tsukiboshi T., Maeda Y., Kang Y.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience The 42nd Annual Meeting
    • 発表場所
      New Orleans
    • 年月日
      20121014-20121014
  • [学会発表] PRIP遺伝子欠損によりバレル皮質錐体細胞におけるGABAA電流の脱感作および再感作が増強する2012

    • 著者名/発表者名
      豊田博紀 他
    • 学会等名
      第35回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20120918-20120918
  • [学会発表] カプサイシンによって惹起される島皮質味覚野-自律機能関連領野間のθリズム同期化現象2012

    • 著者名/発表者名
      齋藤充 他
    • 学会等名
      第35回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20120918-20120918
  • [備考] 口腔生理学教室(姜研究室)ウェブページ

    • URL

      http://web.dent.osaka-u.ac.jp/~phys/

  • [備考] 大阪大学 最新研究成果リリース

    • URL

      http://www.osaka-u.ac.jp/ja/news/ResearchRelease/2012/10/20121017_1

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公開日: 2015-05-28  

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