| 研究課題/領域番号 |
26460293
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| 研究機関 | 浜松医科大学 |
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研究代表者 |
秋田 天平 浜松医科大学, 医学部, 准教授 (00522202)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | イオンチャネル / 胎生期 / 大脳皮質形成 / 神経発達制御機構 / 細胞移動 / 細胞間情報伝達 / パッチクランプ / GABA |
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| 研究実績の概要 |
本年度は大脳皮質形成期にあるマウス胎仔（E14-E16）終脳内の神経細胞のうち、腹側基底核原基より皮質内を接線方向に移動するGABA作動性介在神経細胞の前駆細胞を研究対象とし、スライス切片中の腹側基底核原基から急性単離した細胞に対しホールセルパッチクランプ法を適用して、統合失調症発症脆弱性因子として知られているNeuregulin 1 (NRG1)の作用により活性化されるアニオンチャネル及び同時に抑制される外向整流性カリウムチャネルの種類を同定する予定であった。しかし、本年度は特に第94回日本生理学会大会（2017年3月28－30日）の事務局長として5月頃から大会開催準備に追われ、また予想に反して大会運営協力業者の不手際が多く、それを穴埋めするためにほとんど研究活動を行うことが出来なかった。従って、次年度に改めて上記の検討を進めたい。
一方、その大会準備業務の合間を縫って、何とか8月末に佐賀で開かれた第13回 日韓脳科学・心筋・平滑筋合同シンポジウムに参加した際に、その関連講演会として学部学生・大学院生向けに、一研究者のこれまでの歩みとして、これまでの研究活動について講演を行う機会を得た。その中の話題の一つとして本研究代表者は、胎生期大脳皮質発達過程での神経細胞移動におけるイオンチャネルの役割について、特に細胞容積感受性外向整流性アニオンチャネル（VSOR）の役割を中心に、これまでの研究成果及び本研究課題での検討について紹介した。また、イオンチャネルとともに、軸索誘導因子・細胞内情報伝達系・転写因子を介する神経系の発達制御機構が、循環系にも一部共通して認められることについても例示し、本研究課題の意義の１つである、全ての器官系の組織構築において普遍的に成り立つ細胞移動現象の基本作動原理を捉えなおす可能性についても議論した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
本年度は第94回日本生理学会大会（2017年3月28－30日）の事務局長として、5月頃からずっと大会開催準備に追われ、また予想に反して大会運営協力業者の不手際が多く、それを穴埋めするために大会開催準備に係りきりになってしまい、残念ながら本研究課題を十分に推し進めることができなかった。あと残り1年間で何とか本研究課題を再び進展させたい。
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| 今後の研究の推進方策 |
先ずGABA作動性神経前駆細胞でNRG1の作用により活性化または抑制されるイオンチャネルの種類を最終的に確定する。そして、それらの変化により誘起される細胞膜電位変化を膜電流固定法により測定する。但し、塩素イオン透過型のアニオンチャネル開口の膜電位への影響は細胞内塩素イオン濃度に大きく依存することから、１価陽イオンにのみ透過性を持ち塩素イオンは透過しないグラミシジンを含む電極内液を用いたパッチクランプ法を適用することにより、細胞本来が有する細胞内塩素イオン濃度を維持した状態で膜電位変化を計測する。また、同法適用下でGABAA受容体塩素イオンチャネル開口時の逆転電位から細胞内塩素イオン濃度が計測可能なことから、NRG1作用前後にGABAA受容体作動薬を投与することにより、NRG1作用が細胞内塩素イオン濃度を変化させる可能性についても注目し、変化が認められた場合はそれを担うトランスポータの種類を同定する。さらに、NRG1作用による細胞内カルシウムイオン濃度変動の有無についてもライブセルイメージングにより観測し、変動が認められた場合はカルシウム供給源や除去機構の同定、及びその変動に対するイオンチャネル阻害の効果も検討する。
なお、当初は上記検討後、同定したイオンチャネル・トランスポータの神経細胞移動における機能的意義を明確にするため、胎生脳スライス切片内のGABA作動性神経前駆細胞に対し、各イオンチャネル・トランスポータ遺伝子のshRNA又はCRISPR/Casベクターを電気穿孔法により導入し、それらの遺伝子発現を抑制した状態でスライス培養することで、神経細胞の移動や形態がどのように変化するかを評価する予定であったが、残り1年でそこまで行うことは困難と考えられるため、少なくとも上記細胞内カルシウムイオン濃度変動の解析までは検討を進めたい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
上記１１の理由により、本年度もスライス培養による神経細胞移動の評価が出来なかったことから、その培養実験に必要な諸物品の購入を見送ったことによる。
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| 次年度使用額の使用計画 |
残りの研究期間でスライス培養実験を開始する目途は立て難いため、それに必要な諸物品の購入は中止する。しかし、ライブセルイメージングに用いる予定だった12年前購入のEMCCDカメラが、経年劣化とともに、もはや修理対応が不能という事実が判明したため、急遽安価なCMOSカメラ購入のため、前年度未使用分を用いる予定である。
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