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2014 年度 実施状況報告書

オリゴデンドロサイト-軸索連関による活動電位の軸索伝導変化の量子的解析

研究課題

研究課題/領域番号 25350986
研究機関山形大学

研究代表者

山崎 良彦  山形大学, 医学部, 准教授 (10361247)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードオリゴデンドロサイト / 海馬 / 活動電位 / 髄鞘
研究実績の概要

昨年度では、生後4~5週齢のラットを用い、海馬CA1領域の錐体細胞の軸索のうち、海馬采方向に伸びる線維において、活動電位伝導の潜時差分布と絞輪間距離(オリゴデンドロサイトの髄鞘形成突起の長さを測定)の分布を調べた。潜時差分布では、0.33、0.69、0.95ミリ秒に、絞輪間距離の分布では36.5、52.8、84.1 μmにピークがみられた。さらに生後7~8週齢ラットでは、活動電位潜時差の分布のピークが短縮している傾向にあることまで見出していたが、今年度ではさらに例数を重ねてその傾向を確認するとともに、この週齢における絞輪間距離を測定した。その結果、潜時差分布では0.26、0.53、0.79ミリ秒に、絞輪間距離の分布では、75.5、137.8、180.5 μmにピークがみられた。生後2~3週齢ラットでも同様の測定を行っているが、潜時差分布と絞輪間距離分布は、それぞれ延長、短縮している傾向にあった。これらのことから、生後発達における活動電位の伝導速度変化の様相を定量的に記述することが可能であることがわかった。また、昨年度の実験で、アデノシンA1受容体の活性化によって、活動電位の潜時が延長していることを観察していたので、今年度は、アデノシンA1受容体の発現を調べた。新規作成した抗体を用いた染色により、オリゴデンドロサイトの細胞体にアデノシンA1受容体が発現している可能性が高いことがわかった。これらのことから、オリゴデンドロサイトの細胞体でのアデノシン受容体活性化によって、伝導速度が修飾されることが示唆された。

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

研究期間では、主に以下の事項を研究計画としてあげている。
1.生後2・3・4週および8週齢のラットにおける潜時差分布と絞輪間距離の測定・算出。2.海馬采に向かう軸索と、海馬台に伸びる軸索における、それぞれの潜時差の量子的分布。3.神経伝達物質投与および条件刺激により伝導速度変化が生じたときの活動電位潜時差の分布変化。4.虚血負荷時の活動電位潜時差の分布と絞輪間距離の測定。
1と2については、昨年度および今年度で、かなりの部分を達成することができている。3についても、アデノシンA1受容体の発現を調べ、伝導速度低下の要因がオリゴデンドロサイトによる変化であることを言及できるところにまで来ている。これらのことから、研究進捗状況としては、順調に進んでいると考える。

今後の研究の推進方策

これまでと同様の実験手法を用い、髄鞘形成が未熟であると考えられる生後2・3週齢ラットでの検討をさらに例数を重ねて、今年度までみられた傾向に再現性があるか確認する。この時期では、オリゴデンドロサイトの分化・成熟の程度もこれまで使用してきたラットとは異なると考えられるので、オリゴデンドロサイト染色の際、オリゴデンドロサイト分化の各段階におけるマーカーに対する抗体染色も合わせて行う予定である。また、ニコチン投与により、この軸索での伝導速度が促進することもとらえつつある。阻害薬を用いた実験を行い、この変化に関与するニコチン受容体のサブタイプの同定、発現部位について検討していく。また、虚血負荷時の活動電位潜時差の分布の変化についての検討を行う予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Short- and long-term functional plasticity of white matter induced by oligodendrocyte depolarization in the hippocampus.2014

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Y, Fujiwara H, Kaneko K, Hozumi Y, Xu M, Ikenaka K, Fujii S, Tanaka KF.
    • 雑誌名

      Glia

      巻: 62 ページ: 1299-1312

    • DOI

      10.1002/glia.22681

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Increased adenosine levels in mice expressing mutant glial fibrillary acidic protein in astrocytes result in failure of induction of LTP reversal (depotentiation) in hippocampal CA1 neurons.2014

    • 著者名/発表者名
      Fujii S, Tanaka KF, Ikenaka K, Yamazaki Y.
    • 雑誌名

      Brain Research

      巻: 1578 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2014.07.005

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Increased adenosine levels caused by astrocyte dysfunction result in enhanced excitability of the hippocampus.2014

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Y.
    • 雑誌名

      Ann. Rep. Jpn. Epi. Res. Found.

      巻: 25 ページ: 83-90

  • [学会発表] Functional plasticity of white matter in the hippocampus.2015

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Y.
    • 学会等名
      The 92nd Annual Meeting of the Physiological Society of Japan.
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-03-23 – 2015-03-23
  • [備考] 山形大学医学部生理学講座ホームページ

    • URL

      http://www.id.yamagata-u.ac.jp/PhysiologyII/Physiol2-J.html

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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