網膜機能のシステム的理解

系统了解视网膜功能

基本信息

批准号：
11145235
负责人：
金子章道
金额：
$ 1.28万
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 (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11145235/
关键词：
アマクリン細胞活動電位 Na電流 K電流 HPC-1 GABA 網膜ラット

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像の形、色、動きなどの情報を階層的に処理して抽出する神経組織である。最近の研究によって、視細胞→双極細胞→神経節細胞へとつながる縦の回路については理解が進んだ。しかし、アマクリン細胞など横の回路の動作に関しては不明な点が多い。そこで本研究ではアマクリン細胞の機能に注目し、単離培養したアマクリン細胞の脱分極性電流注入による膜電位応答と活動電位発生の特性を調べ、そのメカニズムとなる電流を解析した。また、細胞体と樹状突起に同時パッチクランプ法を行い、活動電位がどのように樹状突起に伝わるかを記録した。ラット新生仔(出生後2日以内)の網膜からアマクリン細胞を単離培養し、倒立顕微鏡下で、ホールセルパッチクランプ法を適用し、膜電位および電流記録を行った。アマクリン細胞の同定はこの細胞に特異的に発現しているHPC-1/Syntaxin に対する抗体と、アマクリン細胞が伝達物質としてもつGABA に対する抗体の二重免疫染色により行った。その結果、アマクリン細胞は一過性のNa^+電流の他に持続性Na^+電流と、L- およびN- 型のCa^<2+>電流を持つこと、これらの持続性電流がシナプス入力を増強していることが見出された。また、活動電位の発生部位と伝導様式を明らかにするために、細胞体と樹状突起への同時ホールセルパッチクランプ記録を行い電位変化を記録した。脱分極性の電流注入を細胞体もしくは樹状突起に対して行ったところ、活動電位が細胞体でも樹状突起でも記録された。また、細胞体で記録された活動電位の波形で電位固定し、活動電位をシミュレートし樹状突起で記録される活動電位のTTX感受性を調べたところ、TTXによって樹状突起で記録される活動電位が小さくなった。このことから、活動電位の樹状突起への広がりには、TTX感受性のI_<Nap>が関与しているものと考えられた。

视网膜不仅是感光器，也是神经组织，从感光器捕捉到的视觉信息中分层处理和提取图像形状、颜色、运动等信息。最近的研究加深了我们对连接感光细胞、双极细胞和神经节细胞的垂直电路的理解。然而，关于无长突细胞等侧向回路的运作还有许多未知之处。因此，本研究围绕无长突细胞的功能，研究了分离培养的无长突细胞在注入去极化电流后的膜电位反应和动作电位产生特性，并分析了其作用机制。我们还在细胞体和树突上进行了同步膜片钳技术，以记录动作电位如何传输到树突。从新生大鼠（生后2天内）视网膜中分离培养无长突细胞，采用全细胞膜片钳法在倒置显微镜下进行膜电位和电流记录。无长突细胞通过双重免疫染色进行鉴定，使用抗 HPC-1/Syntaxin 的抗体（在这些细胞中特异性表达）和抗 GABA 的抗体（无长突细胞将 GABA 作为递质）。结果发现，无长突细胞除了短暂的Na^+电流外，还具有持续的Na^+电流以及L-型和N-型Ca^2+电流，并且这些持续电流与突触连接。输入得到增强。此外，为了明确动作电位的产生部位和传导模式，我们对细胞体和树突进行同步全细胞膜片钳记录以记录电位变化。当去极化电流注入细胞体或树突时，细胞体和树突中都记录了动作电位。此外，我们通过使用细胞体中记录的动作电位的波形固定电压来模拟动作电位，并研究了树突中记录的动作电位的TTX敏感性。这表明 TTX 敏感的 I_<Nap> 参与了动作电位向树突的传播。