網膜機能のシステム的解析

视网膜功能的系统分析

基本信息

批准号：
08279240
负责人：
金子章道
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

網膜は光受容器であるとともに、視細胞が捕らえた視覚情報からの像の形、色、動きなどの情報を抽出する神経組織である。。網膜を構成するそれぞれの細胞は特有な受容野を持ち、視細胞がとらえた視覚情報を階層的に処理している。網膜ニューロンの受容野や光応答の性質を決定するのは、それぞれの細胞へ入力するシナプス入力や細胞が持つイオンチャネルのキネティックスである。本研究では単離細胞を用いたこれまでの研究で明らかになった個々の細胞のイオンチャネルや伝達物質に関する知識を集約し、それらがどのように機能しているかを統合的に理解することを目的とした。平成8年度には網膜のスライス標本の作製法の開発に務め、アマクリン細胞間のシナプスについて解析を行った。アマクリン細胞からホールセル記録を行うと保持電圧-60mVにおいて持続時間約40msの自発性内向き電流が記録された。この電流の極性は0mV付近で反転し、さらに電極内液のCl^-濃度を変えて測定したところ、反転電位はCl^-の平衡電位に一致した。また、GABA_A受容体のアンタゴニストであるbicuculline(100μM)によって可逆的に抑制された。これらの観察から、アマクリン細胞が持つGABA受容体はGABA_A受容体であると結論した。潅流液にCo^<2+>を添加するとシナプス前細胞のCa^<2+>電流が抑制され、自発性内向き電流は消失した。自発性シナプス電流の振幅のヒストグラムを作成したところ、ヒストグラムにいくつかのピークが見られ、各ピークは基本値の整数倍に一致した。その基本値は細胞によって異なり、膜電位-80mVにおいて8〜18pAであった。以上の結果からアマクリン細胞でのGABAの放出はシナプス前細胞からのCa^<2+>依存性の開口放出によるものであり、その放出は量子的であるということが考えられる。

视网膜既是感光器，又是神经组织，从感光器捕获的视觉信息中提取图像形状、颜色和运动等信息。。组成视网膜的每个细胞都有独特的感受野，感光细胞捕获的视觉信息被分层处理。决定视网膜神经元的感受野和光响应特性的是每个细胞的突触输入以及细胞所拥有的离子通道的动力学。在这项研究中，我们的目标是汇总先前使用分离细胞的研究揭示的有关单个细胞中离子通道和递质的知识，并全面了解它们的功能。 1996年，我开发了一种制备视网膜切片标本并分析无长突细胞之间突触的方法。当对无长突细胞进行全细胞记录时，在-60 mV的保持电压下记录了持续时间约为40 ms的自发内向电流。该电流的极性在 0 mV 左右反转，当我们通过改变电极溶液的 Cl^- 浓度来测量它时，反转电位与 Cl^- 的平衡电位相匹配。此外，它还受到 GABA_A 受体拮抗剂荷包牡丹碱 (100 μM) 的可逆抑制。根据这些观察，我们得出结论，无长突细胞拥有的 GABA 受体是 GABA_A 受体。向灌注液中添加Co 2+ 抑制了突触前细胞中的Ca 2+ 电流并消除了自发内向电流。当我们创建自发突触电流幅度的直方图时，我们在直方图中发现了几个峰值，每个峰值对应于基本值的整数倍。其基本值因细胞而异，在膜电位为-80 mV 时范围为 8 至 18 pA。这些结果表明无长突细胞中GABA的释放是由于来自突触前细胞的Ca 2+ 依赖性胞吐作用，并且该释放是量子的。