遊離海馬標本における苔状線維または苔状細胞を介した海馬長軸方向への伝達経路の解析

本研究の目的は、顆粒細胞から長軸方向CA3a錐体細胞への伝達経路と、苔状細胞そして側頭側の顆粒細胞を介した、CA3a錐体細胞への伝達経路の相互作用を調べることであるが、それぞれの経路を金属電極により電気刺激すると、顆粒細胞または苔状細胞以外の細胞や線維を刺激してしまい、それぞれの経路の応答を記録することが困難であることが判明した。そこで、光感受性カチオンチャネルのキメラであるChannelrhodopsin-WideReceiver(ChWH)をそれぞれの経路の細胞に発現させ、光刺激によって特異的に刺激する方法を開発する。ChWR-venus sindbis virusをin vivoで投与し、十分に発現した後、急性海馬横断面スライスを作成し、青色LED光による光刺激をした。Venusを発現している細胞に全細胞記録にて膜電位を記録したところ、この光刺激は顆粒細胞に十分な脱分極を引き起こし、活動電位を発生させることができることを確認できた。本研究では、不特定多数の細胞を刺激してしまう金属電極に変わり、光感受性陽イオンチャネルを使用することで、顆粒細胞を特異的に刺激できる方法を確立した。この方法を用いることで、今まで困難であった海馬長軸の伝達経路を研究することができるようになると考える。さらに、この方法は海馬長軸の実験だけでなく、海馬横断面スライスを使用した多くの実験にも使用することができ、より詳細な解析ができるようになると考えられる。

本研究の目的は、顆粒細胞から長軸方向CA3a錐体細胞への伝達経路と、苔状細胞そして側頭側の顆粒細胞を介した、CA3a錐体細胞への伝達経路の相互作用を調べることであるが、それぞれの経路を金属電極により電気刺激すると、顆粒細胞または苔状細胞以外の細胞や線維を刺激してしまい、それぞれの経路の応答を記録することが困難であることが判明した。そこで、光感受性カチオンチャネルのキメラであるChannelrhodopsin-WideReceiver(ChWH)をそれぞれの経路の細胞に発現させ、光刺激によって特異的に刺激する方法を開発する。ChWR-venus sindbis virusをin vivoで投与し、十分に発現した後、急性海馬横断面スライスを作成し、青色LED光による光刺激をした。Venusを発現している細胞に全細胞記録にて膜電位を記録したところ、この光刺激は顆粒細胞に十分な脱分極を引き起こし、活動電位を発生させることができることを確認できた。本研究では、不特定多数の細胞を刺激してしまう金属電極に変わり、光感受性陽イオンチャネルを使用することで、顆粒細胞を特異的に刺激できる方法を確立した。この方法を用いることで、今まで困難であった海馬長軸の伝達経路を研究することができるようになると考える。さらに、この方法は海馬長軸の実験だけでなく、海馬横断面スライスを使用した多くの実験にも使用することができ、より詳細な解析ができるようになると考えられる。