耳石 大 変え サ 耳 音 容能 獲得
ヒト 音 容 解明や内耳疾患 応用 期待
概要
古屋大学大学院理学研究科生 理学専攻 研究 井 摩耶 日本学術振興 会特別研究員 谷本昌志助教 小田洋一教授 熱帯魚ゼ ッ ュ 利用
構成要素 用い 聴覚 衡感覚 異 感覚 テ 分離
明 サ 耳 耳石器官 炭酸 ウ
結晶 耳石 容細胞 あ 毛細胞 成 器官 存 毛細胞 耳石
間 数 ト いう 感知 音や頭 傾 電気信号 変換
脳 伝え い
回研究 ゼ ッ ュ 耳石器官 う 球形嚢 S 音刺
激 応答 卵形嚢 U 音刺激 応答 い 毛細胞 活動 電気的 記
録 見出 耳石 毛細胞 いう共通 構造 用い
S 音刺激 応答 耳石 大 重要 役割 果 示
驚く 耳石 大 ５倍 本来音 応答
いU 音 応答 う 明 本研究 耳石 大
音 容 重要 役割 果 大 変わ え 容 感覚
種類 影響 及 示 サ 正 く感覚 知覚
耳石 形成 精密 制御 必要 あ 機構 謎 多く残
い 耳石 形成機構 知 サ ヒト 疾患
関わ 話 い 起 疾患 う 耳石 原因 一番多い 知
い 本研究 う ヒト 疾患 活用 期待 研
究成果 ７ 日付 英国時間 Naっつ三e 姉妹 Sげじeそっじさじげ Reたぞ三っ上 電子
ン 掲載
ント
○ サ 耳石 炭酸 ウ 結晶 毛細胞 感覚 容細胞 成 く似 構造 耳石器官 聴覚 衡感覚 容 分 い 示
○ 音 わ 空気や水分子 振動 え 聴覚 キ ひ 見出
○ 耳石 大 各耳石器官 緻密 コント 大 耳石 持 耳
石器官 音 応答 明
○ ヒト 耳石 形成 位置 異常 い 起 一番 原因 あ 耳石 形成
機構 解明 内耳疾患 起 解明 あ う
背景
私 感覚 周 状況 識 い 視覚 い
嗅覚 味 味覚 皮膚 力 触覚 いう う 異 刺激 異 感覚 識 い 音 頭 傾 聴覚 衡感覚 いう全く異 感覚 識
内耳 毛細胞 電気信号 変換 第V．．． 脳神経 中
枢 伝 い 共通 構造 用い う 異 感覚 区別 い
う ？ 哺乳類 聴覚 蝸牛 容 衡感覚 半規管 耳石器官
容 毛細胞 含 感覚器官 構造 容 特 役
割 果 く知 い 興味深い 蝸牛 持 い魚類 音 知
覚 耳石器官 聴覚 衡感覚 両方 容 魚類 耳石器官
球形嚢。Saげげつせe, S) 卵形嚢。Uっ三じげせe, U) 耳石 毛細胞 構成
く似 構造 あ 聴覚 衡感覚 別々 感知 基本的
構成 感覚器官 異 テ 刺激 感知 分 組 長い間謎
研究 内容
本研究 ゼ ッ ュ 用い 構成要素 用い 聴覚 衡感覚
異 感覚 分離 解明 迫 ゼ ッ ュ
体外 精 あ 多産 あ 発生 発 早く 胚や 魚 体 透明 あ 器官 形成 観察 適 い 哺乳類 場合 内耳 観察 耳
奥深く 解剖 微細 構造 保 研究 出来
ゼ ッ ュ 生 状態 内耳や 毛細胞 直接
ゼ ッ ュ 精後 5 日 いう非常 早い時期 既 背側
保 音 対 逃避運動 起 耳胞 耳 原基 「 耳
石器官 U S 存 。図 1a) 耳石 毛細胞 成 非常 く似 構造 。図1げ)
U S 音刺激 応答性 比較 ン電位。 毛細胞
ン流入 生 細胞外電場電位) 記録 。図1け) 音刺激
。図「じ) え 耳胞内 ン電位 記録 。図「e) ュ ョン U 耳石 除去 正常個体 様 応答 見
。図 「け,さ) S 耳石 除去 個体 ン電位 消失 。図
「げ,ざ) 音 S 毛細胞 電気信号 変換 明
く似 構造 あ S 音刺激 応答 う ？ 毛細胞
発現 ン や毛状構造 い 可能性 挙 耳石 大
S U 顕著 異 着目 図 」 耳石 出
体積 見積 S 耳石 U 比 「.5 倍大 い 分 サ
い 耳石 大 く慣性 大 いS 方 微小 刺激 容 考 え 。図 4 左) 耳石 大 い S 毛細胞 音 容 感度 い
U 毛細胞 耳石 大 く 音 容 い 考え
。図4右) S耳石 U耳石 融合 U 毛細胞 人 的 巨大 耳石 U+S 耳石 作成 音刺激 対 応答 記録 驚く
S 毛細胞 耳石 い わ U ン電位 得
。図 「こ,し) 以 結果 耳石 大 く U 毛細胞 音 応
示 耳石 大 音 容 感度 示 い
本来音 応 い U 毛細胞 耳石 大 く 音 サ ト
いわ 微小 振動 検知 う 驚く 本研究
細胞外組織 わ 構造変化 感覚 テ 影響 及 明
異 感覚 獲得 サ 耳石 大
感覚器 精密 制御 い 示唆
成果 意義
本研究 内耳 存 感覚 容器 機能 細胞外構造 わ 差
大 く左右 じそ 不じ不ぞ 生体内 初 示 哺乳類
場合 内耳構造 観察 解剖 必須 あ 細胞外構造 精密 操作 毛
細胞 活動 記録 一方 脊椎動物 あ ゼ ッ
ュ 哺乳類 共通 感覚 容機構 保持 体 透明 いう特性 え 解
剖 内耳構造 観察 操作 本研究 ゼ ッ ュ 魚 い
耳石 ュ ョン法 確立 耳石 位置や大 人 的 変え
成功 耳石 毛細胞 間 物理的 関係 感覚 容
及 影響 明確 ヒト 耳 10 コ ト いう空気 振動 検 知 外耳や中耳 内耳 刺激 増幅機構 盛 研究 い
い 増幅 全過程 説明 い 本研究 聴覚器官 分化
や進化 過程 深く知 足掛 解析
聴覚 容 原理 解明 近 く 期待 い
本研究 耳石 形成 各耳石器官 感覚 皮特異的 制御 示
機構 明 多く残 い 耳石 形成機構
知 サ ヒト 疾患 関わ 話 実 い
起 疾患 う 耳石 原因 一番多い 知 い 女子サッ
澤穂希選手 以前発症 良性発作性頭位 い症 耳石 毛細胞 移
動 い 半規管 入 込 いや嘔 起 疾患 耳石
数 10 ト いう小 石 果 役割 非常 大
く 解明 謎 多くあ 本研究成果 詳細 耳石 形成過程 明 期待
論文
Tしe 三ぞせe ぞさ ea三 上っぞそe 上じどe じそ しaじ三 げeせせ aげぞつ上っじげ 上eそ上ぞ三と っ三aそ上こつげっじぞそ
毛細胞 聴覚 容 耳石 大 役割
２aとa ．そぞつe, ２a上a上しじ Taそじぜぞっぞ, & Yぞじげしじ Oこa 井 摩耶, 谷本昌志, & 小田洋一
Sげじeそっじさじげ Reたぞ三っ上 。Naっつ三e たつけせじ上しじそざ 違三ぞつた) 「01」 】 「 日掲載
参考図
図1. 精後 5 日 ゼ ッ ュ ン電位 記録
。a) 精後 5 日 ゼ ッ ュ 側方図 「 耳石 S U 確 。け) ン電位記録 模式図 耳胞内 刺入 記録電極 毛細胞 陽
ン 流入 生 ン電位 記録 。げ)耳石器官 毛細胞
構造 多数 毛細胞 耳石 覆 い 毛細胞 活動 第 V．．．脳神経 脳 伝え 毛細胞 頂端側 毛状構造 ずじそぞげじせじつぜ, 上っe三eぞげじせじa 存 毛細胞 耳石 間 起 上っe三eぞげじせじa 倒 端 あ 機 械 容 開い 陽 ン 細胞内 流入
図「. 耳石処理 ン電位 及 影響
。a-こ)各耳石処理個体 精後 5 日 ゼ ッ ュ 耳胞 側方図 。e-し) 各耳石処理個体 音刺激 じ；500 －ど, 5 げとげせe上, 108 こB SP１ え
ン電位 波形 正常個体。a,e) U 耳石除去個体。け,さ) S 耳 石除去個体。げ,ざ) U+S 耳石個体。こ,し) 示
正常個体
U 耳石 除去
S 耳石 除去
U 耳石 巨大化
応答あ
応答あ
応答
応答あ
音刺激
図」. U S 耳石 成長過程 い 毛細胞 除去 及 影響 各発 段階 U S 耳石 精後 日 両者 大 差 い 次第 大 差 顕著 精後5日 U 比 S 耳石 「.5倍 大
図4. 耳石器官 音刺激 容
耳石 大 い 慣性 毛細胞 動 差 大 く
正常個体 U+S 耳石個体
