ゼブラフィッシュを用いた脊椎動物の聴覚獲得メカニズムの解析

利用斑马鱼分析脊椎动物听觉获取机制

基本信息

批准号：
09J03507
负责人：
谷本昌志
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

脊椎動物が音を聴くとき,空気や水の微小な振動は内耳にある有毛細胞によって電気信号へと変換される。この振動から電気信号への変換を機械受容と呼ぶ。機械受容は動物が音を聴いたり重力を感じるために必須であるにもかかわらず、そのメカニズムは未だに明らかにされていない。本研究ではゼブラフィッシュ内耳耳石器官に注目し,聴覚の獲得過程に関して形態学的・生理学的研究を推し進めてきた。はじめに、ゼブラフィッシュの内耳から中枢までの聴覚回路の発達を精力的に調べ、これまでにゼブラフィッシュの聴覚獲得の律速段階は内耳有毛細胞の音感受性の獲得であることを見出してきた.一昨年には、その成果を第一著者として米国神経科学会誌Journal of Neuroscience (2009)に発表した.本年度は,そもそも有毛細胞が音などの機械刺激を電気信号に変換する機械受容能の獲得過程を調べ、Tether cellと呼ばれ耳石と結合する繊毛細胞が、Stereociliaと呼ばれる感覚毛を形成した直後に最初の有毛細胞として機能しはじめることを見出した.この成果も責任著者としてまとめ、Journal of Neuroscience (2011)に発表した。聴覚の獲得には,音というナノメートルオーダーの微小な振動を感知するメカニズムが重要である.その本質的な問題の解明には、本研究において確立された受精後わずか1日以内の胚から電気生理学的知見を得る技術は大いに貢献すると期待される.

当脊椎动物聆听声音时，空气和水的微小振动将通过内耳的毛细胞转化为电信号。将振动转化为电信号的转化称为机械感受。尽管机械感受对动物倾听声音和感官重力是必不可少的，但其机制尚不清楚。这项研究的重点是斑马鱼的内耳和耳石器官，并促进了听力习得过程中的形态学和生理研究。首先，我们已经大力研究了从内耳到斑马鱼中心的听觉电路的发展，并发现斑马鱼的听力习得的限速阶段是对内耳毛细胞的声音灵敏度的获取。上一年，我们在《神经科学杂志》（2009年）中发表了这一发现，作为我们的第一作者。今年，我们研究了获得将机械刺激（例如声音）转化为电信号的毛细胞的机械感受能力的过程，并发现在形成称为立体胶质的感觉头发后立即形成感官毛发后，结合耳石的纤毛细胞开始起作用。我们还作为负责作者编写了这一发现，并将其发表在《神经科学杂志》（2011年）中。在纳米阶面传感小振动的机制对于获取听力很重要。在这项研究中，建立的技术在该技术中，预计受精后仅一天，从胚胎中获得了电生理发现，从而极大地促进了这一基本问题。