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2012 年度 実施状況報告書

小脳皮質の葉形成過程における時空間的に制御されたGABAの役割とその変遷

研究課題

研究課題/領域番号 23500444
研究機関浜松医科大学

研究代表者

熊田 竜郎  浜松医科大学, 医学部, 助教 (00402339)

キーワード小脳皮質 / 細胞外GABA / 葉形成
研究概要

小脳に特徴的な十葉構造は胎生期後期から新生仔期にかけて形成する。この葉形成には小脳顆粒細胞の前駆細胞の分裂が関与する。この細胞の産生は小脳外顆粒層で長期間にわたり持続して行なわれているが、葉構造形成のためには生後直後に顕著な分裂が促進する必要があり、この機序に細胞外GABAが関わるという仮説を立てて、本研究課題で検証している。これまでに我々は豊橋科学技術大学と共同で小脳皮質より放出される細胞外GABA量の放出を可視化する技術を開発し、新生仔期に特異的に小脳外顆粒層に細胞外GABAが増え、小脳顆粒前駆細胞の分裂に寄与することを見出してきた。平成24年度は小脳皮質領域と細胞外GABAの関係をより明確にするために、本イメージング法の技術的な改善をめざし詳細な条件検討を行い信頼性を高めてきた。その結果、より定量的に小脳皮質に分布する細胞外GABAの撮像をすることが可能になり、小脳では少なくともGABAは容量依存性アニオンチャネルから放出されることを確認することができた。次年度はさらに詳細な葉構造と細胞外GABA量の分布の関係性について検討する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

申請者らは既に1)GABAニューロンがまだ存在しない生後初期のラット小脳外顆粒層で細胞外GABA量の増加すること、2)この時期におけるGABA-GABAA受容体シグナリングは小脳外顆粒層外層における小脳顆粒前駆細胞の分裂に関与することを明らかにしてきた。この画期的な結果を見出し現在論文に投稿準備中である。投稿に当たり現行のイメージング法をより客観的に信頼性の高いシステムへ改善していく必要があった。論文投稿への準備およびより定量的に空間分解能の高い技術を得たという観点から、一部計画より遅れる課題もあるが、おおむね順調に進展している、とした。

今後の研究の推進方策

細胞外GABAイメージング法により小脳各葉間の細胞外GABA量の空間分布を調査する。薬理学的な実験と合わせて小脳各葉における細胞外GABA量の調節機構について検討する。
培養系を用いて小脳顆粒前駆細胞の分裂と細胞外GABAの関係について調査する。

次年度の研究費の使用計画

申請者は浜松医科大学から常葉大学に異動するが、異動先も同じ市内(浜松市内)にあるため、主に共同研究として継続して実施する予定である。そのため一部研究継続に必要な備品を購入する可能性もあるが、主に消耗品を購入する予定である。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Accumulation of GABAergic neurons, causing a focal ambient GABA gradient, and downregulation of KCC2 are induced during microgyrus formation in a mouse model of polymicrogyria.2013

    • 著者名/発表者名
      Wang, T., et al,
    • 雑誌名

      Cereb. Cortex

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pre- and post-synaptic switches of GABA actions associated with Cl - homeostatic changes are induced in the spinal nucleus of the trigeminal nerve in a rat model of trigeminal neuropathic pain.2012

    • 著者名/発表者名
      Wei, B., et al,
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 228 ページ: 334-348

    • DOI

      doi: 10.1016/j.neuroscience.2012.10.043.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Taurine inhibits the K +-Cl - cotransporter KCC2 to regulate embryonic Cl - homeostasis via the with-no-lysine (WNK) protein kinase signaling pathway.2012

    • 著者名/発表者名
      Inoue, K., et al,
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 287 ページ: 20839-20850

    • DOI

      doi: 10.1074/jbc.M111.319418.

    • 査読あり
  • [学会発表] Activity-dependent endogenous taurine release facilitates the excitatory neurotransmission in the neocortical marginal zone of neonatal rats.2013

    • 著者名/発表者名
      熊田竜郎ら
    • 学会等名
      第90 回日本生理学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130327-20130329
  • [学会発表] Regional difference in GABA A Receptor Mediated Ca2+ responses of radially migrating neurons in the mouse embryonic neocortex.2013

    • 著者名/発表者名
      Kumada, T., et al,
    • 学会等名
      The 23th CDB meeting, "Building multicellular systems from Cellular Cross-Talk"
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20130122-20130123
  • [学会発表] 活動依存的な内因性タウリンの放出が新生ラット大脳新皮質辺縁帯の興奮性シナプ ス伝達を促進する2012

    • 著者名/発表者名
      熊田竜郎ら
    • 学会等名
      生理学研究所研究会「神経シナプス伝達の時空間ダイナミクス」
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      20121127-20121128
  • [学会発表] マウス大脳皮質の移動神経細胞における領域特異的なGABA A受容体応答2012

    • 著者名/発表者名
      熊田竜郎ら
    • 学会等名
      第59回中部生理学会
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      20121116-20121117
  • [学会発表] Pre- and post-synaptic switches of GABA actions in the spinal nucleus of the trigeminal nerve in a rat model of trigeminal neuropathic pain.2012

    • 著者名/発表者名
      Kumada, T., et al,
    • 学会等名
      第12回慶北-浜松合同医学シンポジウム
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      20120926-20120926
  • [学会発表] Regional difference in calcium oscillation of radially migrating neurons in the mouse embryonic neocortex.2012

    • 著者名/発表者名
      熊田竜郎ら
    • 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
      20120918-20120921
  • [学会発表] Intracellular taurine inhibits the functioning of KCC2 protein by phosphorylation via with-no-lysine (WNK) protein kinase pathway.2012

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, A., et al,
    • 学会等名
      8th FENS Forum of Neuroscience
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      20120714-20120718
  • [図書] Handbook of the Cerebellum and Cerebellar Disorders.2012

    • 著者名/発表者名
      Komuro, Y., et al,
    • 総ページ数
      19
    • 出版者
      Granule Cell Migration and Differentiation.

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公開日: 2014-07-24  

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