細胞内カルシウム動員系による網膜神経原基細胞の増殖制御

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13671850
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: 山下 勝幸 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (20183121)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 杉岡 美保 奈良県立医科大学, 医学部, 助手 (90322370)
• Keywords: カルシウムイオン / 網膜 / 神経上皮 / 細胞周期 / 共焦点顕微鏡 / カルシウム動員 / 容量性カルシウム流入

Research Abstract

網膜器官培養系における実験から、細胞内カルシウムストアからのカルシウム放出(カルシウム動員)とカルシウムストアの枯渇により活性化される容量性カルシウム流入がDNA合成に必要であることをすでに報告した。この結果からカルシウムシグナルはS期細胞の核内に流入しDNA合成の制御に関与することが予想される。そこで、リアルタイム共焦点レーザー蛍光顕微鏡を網膜神経上皮組様に適用し、その光学的断層像からATP受容体の活性化によるカルシウム動員、及び、容量性カルシウム流入が、網膜神経上皮のどの部位で起こるかを同定することにより、カルシウムシグナルの流れとその細胞周期依存性を明らかにすることを本研究の目的とした。発生朷期(孵卵3日目、E3)の鶏胚から網膜神経上皮を単離して網膜フラット標本を作製し、カルシウム濃度上昇が生じる部位を画像解析した。また、孵卵6日目(E6)の網膜神経層の縦方向スライス標本のカルシウムイメージングも行った。その結果、ATP受容体の活性化によるカルシウム濃度上昇は、S期細胞の核内で顕著に生じた。即ち、S期細胞の核内にカルシウムイオンが流入することが明らかになった。M期細胞、或いは、神経細胞に分化した細胞(網膜神経節細胞)ではカルシウム濃度上昇はわずかであった。この結果はE6網膜スライス標本のカルシウムイメージングによっても確かめられた。容量性カルシウム流入を誘起した場合、S期細胞の核内、及び、外側突起終末部でカルシウム濃度上昇が見られた。また、S期細胞の核内カルシウム濃度が自発的に振動する現象(カルシウムオシレーション)がみられた。今後はこのカルシウムオシレーションの誘発メカニズムを明らかにし、網膜神経上皮組様における構造的な極性とカルシウムシグナルの流れについて解析をすすめてゆく。

Research Products

• [Publications] 山下勝幸: "神経上皮細胞の増殖・分化過程におけるカルシウムシグナリング"医学のあゆみ. 201(5). 302-306 (2002)
• [Publications] Sugioka, M.: "Calcium signaling to nucleus via store-operated system during cell cycle in retinal neuroepithelium"Neuroscience Research. 45(4). 447-459 (2003)
• [Publications] 山下勝幸: "脳機能の解明"赤池紀扶他 編集、ガイア出版会. 570 (2002)