呼吸リズム形成ニューロンの活動を制制する神経路の実験形態学的解析

前年度は、順行性標識法と免疫組織化学的手法を併用して光顕的あるいは電顕的に解析を進め、孤束核腹外側亜核(v1NST)およびKolliker-Fuse核(KF)からの投射線維が、pre-Botzinger complex(pre-BotC)に存在するニューロキニン1レセプター(NK1R)発現ニューロンへ直接連絡することを明らかにした。本年度は、軸索輸送を用いた標識法とGABA合成酵素であるglutamic acid decarboxylase 67 (GAD67)のmRNAを検出するin situ hybridization法、およびGAD67に対する免疫組織化学的手法を併用することにより、pre-BotCへ投射するv1NSTニューロンおよびKFニューロンがGABA作動性か否かについて解析した。まず、逆行性標識物質フルオロゴールド(FG)を電気泳動的にpre-BotCへ微量注入し、その個体のv1NSTあるいはKFにおけるFG標識ニューロンと、in situ hybridization法により検出したGAD67 mRNA発現ニューロンとの異同を観察した。その結果、v1NSTではFG標識されたGAD mRNA発現ニューロンが多数観察されたが、KFではほとんど観察されなかった。次に、順行性標識物質ビオチン化デキストランアミン(BDA)を電気泳動的にv1NSTへ微量注入し、その個体の延髄腹外側部におけるBDA標識終末と、NK1R発現ニューロンおよびGAD67を発現する神経終末の分布を観察した。その結果、NK1R発現ニューロンに近接するBDA標識神経終末の多くがGAD67に免疫応答を示ことが観察された。以上の結果から、pre-BotCニューロンへ投射するGABA作動性ニューロンの一部はv1NSTに存在することが明らかとなり、v1NSTはpre-BotCで形成される呼吸リズムに対して抑制性の影響を与えることが示唆された。

前年度は、順行性標識法と免疫組織化学的手法を併用して光顕的あるいは電顕的に解析を進め、孤束核腹外側亜核(v1NST)およびKolliker-Fuse核(KF)からの投射線維が、pre-Botzinger complex(pre-BotC)に存在するニューロキニン1レセプター(NK1R)発現ニューロンへ直接連絡することを明らかにした。本年度は、軸索輸送を用いた標識法とGABA合成酵素であるglutamic acid decarboxylase 67 (GAD67)のmRNAを検出するin situ hybridization法、およびGAD67に対する免疫組織化学的手法を併用することにより、pre-BotCへ投射するv1NSTニューロンおよびKFニューロンがGABA作動性か否かについて解析した。まず、逆行性標識物質フルオロゴールド(FG)を電気泳動的にpre-BotCへ微量注入し、その個体のv1NSTあるいはKFにおけるFG標識ニューロンと、in situ hybridization法により検出したGAD67 mRNA発現ニューロンとの異同を観察した。その結果、v1NSTではFG標識されたGAD mRNA発現ニューロンが多数観察されたが、KFではほとんど観察されなかった。次に、順行性標識物質ビオチン化デキストランアミン(BDA)を電気泳動的にv1NSTへ微量注入し、その個体の延髄腹外側部におけるBDA標識終末と、NK1R発現ニューロンおよびGAD67を発現する神経終末の分布を観察した。その結果、NK1R発現ニューロンに近接するBDA標識神経終末の多くがGAD67に免疫応答を示ことが観察された。以上の結果から、pre-BotCニューロンへ投射するGABA作動性ニューロンの一部はv1NSTに存在することが明らかとなり、v1NSTはpre-BotCで形成される呼吸リズムに対して抑制性の影響を与えることが示唆された。