咀嚼運動により発現レベルに変化の起こる脳内遺伝子の解析

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究は咀嚼運動の脳機能に及ぼす影響を脳内で発現している神経関連遺伝子の量的変化として捉えることを目的とした。しかしながら、その遺伝子発現に及ぼす影響が、限られた領域や微小な変化に留まる場合は、その領域を特定することと共に、その差を有意なものと認識できる感度及び精度の高いmRNAの定量法が必要となる。従って今回これらの要求を満たす方法として、^<35>Sアイソトープでラベルしたプローブを用いてのin situ hybridizationとバイオイメージアナライザーBAS3000(富士フィルム社製)を用いての解析を組み合わせて実験行った。8週令の雄ウィスターラットを麻酔下で手術をして下顎骨に電極を埋め込み、三叉神経を電気刺激し、刺激開始後2時間の脳に対しc-fos cRNAプローブを用いてのin-situ hybridizationを行い、三叉神経刺激により応答する脳内の領域をマッピングすることを試みた。その結果、三叉神経脊髄路核、中脳路核、扁桃体、視床等に強いシグナルが観察され、このとにより三叉神経の中枢入力経路に符合してc-fos遺伝子の発現が起こっていることが明らかになった。一方、1日1時間の制限給餌で飼育したラットに絶食後餌を与えて咀嚼運動を起こさせたものについて、c-fosの発現が上昇する領域をマッピングした。その結果、視床後内側腹側核、背側核等の摂食中枢の他に、大脳皮質の特定の領域においてもc-fos遺伝子の発現が上昇していることが観察された。しかし、これは咀嚼以外の多くの刺激が脳には入っており、今後これらの刺激を区別していく必要がある。いずれの実験結果からも、in-situ hybridizationによる遺伝子発現の解析は、咀嚼による脳内遺伝子発現の解析には非常に有用であることがわかったので、今後は特定の部位での他の神経関連遺伝子の発現をこの方法で解析いていく予定である。