脊椎動物網膜におけるTetrachromacyの研究　II.ウグイ網膜水平細胞のスペクトル特性と視細胞－水平細胞間結合様式

原 著 〔東女医大誌 第56巻 第8号頁 647∼661 昭和61年8月〕

岡本細細賞受賞論文

脊椎動物網膜におけるTetrachromacyの研究

II．ウグイ網膜水平細胞のスペクトル特性と

視細胞一水平細胞間結合様式 東京女子医科大学 第1生理学教室 ハシ モト ヨウ コ コウヤマ ノブ オ

橋本葉子・神山暢夫

東京女子医科大学 第2生理学教室 ウエ キ コ 植 木 キ ク 子 富山大学工学部 フクロ タニ ケン キチ 袋 谷 賢 吉 （受付 昭和61年5月1日）

Tetrachromacy of the Ver士ebrate Retina

II． Spectral Properties of Horizontal Cells and Color・specific Interconnections of Photoreceptors and Ilorizontal、 Cells in the Dace Retina

Yoko HASHIMOTO， Nobuo KOUYAMA， Kikuko UEKI and Ken・Kichi FUKUROTANI＊

Department of Physiology， Tokyo Wornen’s Medical College

＊Department of Electronic Engineering， Faculty of Enginerring， Toyama University

Acyprinid fish， the Japanese dace，7冤δ01040η加々。πθηsゑ∫， has the tetrachromatic cone systeln．↑he spectral properties of the horizontal cells and the connections between photoreceptors and horizontal cells were studied using horseradish peroxidase reaction，

Four types of spectral responses were recorded from horizontal cells． Three types among four，

namely， monophasic（H 1）， biphasic（H2）and triphasic（H3）， were the conventional types． In addition to them， a new type of horizontal cell response， designated as‘‘tetraphasic”（H4）， was found． It was depolarized by near UV and green−yellow lights， and hyperpolarized by blue and red lights． Recently， we

also found that the peak wavelength of the hyperpolarizing response of the triphasic type was around

350nm． These results suggest that the triphasic and tetraphasic horizontal cells receive input from UV cones，

Two types of photoreceptor terminals， s−termianl and 1−termian1， could be iderltified in the dace

retina． Hl cell contacts selectively the l−terminals． On the other hand， C−type horizontal cells， H2， H3， and

H4， make contact with both the l−and s−terminals in a different ratio of each other． The fine processes of all horizontal cells occupy usually both， but occasionally one，1ateral position in the triads． Judging from

the connections between photoreceptors and horizontal cells and the spectral properties of horizontal

cells， the s−terminal may be belong to the short wavelength cones and the l−terminals belong to the mid and long vavelength cones， though， at the present step， it could not exclude the possibility that the s− terminals were rods．

はじめに 』第1報で述べたように，ウグイ網膜は4色錐体 系を有することが明らかになり，色情報処理機構 の解明に興味ある問題を提起した．われわれは初 期段階の色情報処理機構を検索する目的で，視細 胞と直接シナプス結合をしている水平細胞のスペ クトル特性を調べ，他の淡水魚で明らかにされた 単相性，二相性，三相性水平細胞以外に四相性の スペクトル特性を有する水平細胞を発見した1）． 二相性，三相性水平細胞のスペクトル特性も他の 淡水魚のそれと相異点があるが；これに関しては 既に報告した2）．本論文では，四相性水平細胞のス ペクトル特性および視細胞と4型水平細胞との結 合様式について報告する． 材料および方法 1．材料：体長15∼18cmのウグイ（丁励oJo40η 加加紹ηs∫∫）を2時間以上暗順応した後，眼球を摘 出し，前眼部を除去した後，眼球盃を二凹し，剥 離網膜を作る．剥離網膜はミリポアフィルター （AABP O1300，孔径0．8μm）の上に視細胞が上に なるように載せ，スライドグラス（濾紙を一枚の せてある）の上に置き，冷暗所に保つ．30分以上 冷暗所に保ち硝子体が吸収され剥離綱膜がほぼ平 坦になってから実験に供する．剥離網膜はミリポ アフィルターに載せたまま小さな一室の中に入れ る．湿室はJolter3）上に密着してあり，底は銀板で， この銀板を不関電極として用いる．実験の一部は ウグイをFlaxedil 5μg／gの筋注で非動化し，人工 呼吸下で眼球盃標本（水晶体を除去するのみ）を 作り実験に供した． 2．HRP注入標本の作り方：超微小電極は縦

型電極プーラー（Mode1700C， David Kopf In・ strument， Tajunga， Calif．）で作り，5％HRP

（Horseradish Peroxidase）溶液を充填する．HRP 溶液は0，05M Tris−HCI bufferでpH 8．6に調整

した0．5MKCI溶液中にHRPを溶かしたものを

使用した．電極抵抗は可能な限り低いものが望ま しいが，今回使用した電極抵抗値は50∼100MΩの ものであった．電極をWP・lnstrument Co． M 707 につなぎ，ここからオッシロスコープにつなぎ， 応答をモニターする．オッシロスコープの出力を データレコーダ（TEAC−210A）とペソレコーダー （レクチホリー8K20形，日本電気三栄）につな：いで 応答を記録した． M707の通電用端子に電子管刺激装置を連結す ると，光刺激に対する電位の記録と，通電による 細胞内色素注入が同時に出来る．細胞内色素注入 は（＋）5nA，1Hzの矩形波電流（700msec（＋）， 300msec（一））を3∼5分間の通電により行っ た．1コの剥離網膜内に5∼6コの細胞を染出し， 下記の処方による固定液に入れ4℃で一晩固定す る． 以下標本作製に必要な溶液を列記する． ①固定液 1．5％paraformaldehyde 3．0％glutaraldehyde

O．1M Sodium−Cacodylate buffer

1．5％Sucrose

pH 8．0に調整する ②bu廷er washing solution（BWS）

謙器（㎞、，＿衡｝

pH 8。0に調整 ③DAB滲透液（3，3’一diaminobenzidine tetra− hydrochloride）

0．05％DAB溶液（BWSに溶かす）

④H、0、液 市販の35％H20250μ1を50mlの蒸溜水に溶 かした液 ⑤反応液 ④のH、0、液0，2mlと2mlの0．05％DAB溶 液の混合液 ⑥オスミック門門

4丁目sO4液1mlと7mlのBWSとの混合液

標本作製の手順は下記の通りである． ①HRPを細胞内に注入後，①の固定液に入れ 4℃で一晩固定する．

②BWSに移し，1回10分野に3回4℃中で洗

干する．

③DAB液に移し，室温で暗所に30分保ち

DABを滲透させる．

一648一

④第⑤液に入れ，室温で暗所に30分保ちper− oxidaseとH202を反応させる． ⑤BWSに移し，よく洗浄する． ⑥光学顕微鏡で検鏡し，きれいに染まっている 細胞があれぽ，写真撮：影をしておく． フィルムはTechnical Pan（Kodak）を用い た． ⑦オスミウム下中に移し，4℃で30分∼1時間 後固定をする． ⑧蒸溜水で洗浄，少なくとも5分間洗浄する． ⑨50，70，85，90，95，99，100％エタノール で各10分つつ脱水． ⑩QY−1液に15分つつ2回． QY−1／Resin＝1／1液に移し1∼2時間滲透 させる． Resinに1時間つつ2回移し変える． Resinで包埋． このあと丁丁連続切片を作り，透過型電子顕微 鏡で観察する．電子顕微鏡はHU・12A又はH−700 Hを用いた．われわれの目的には広視野用連続切 片が必要であるが，そのためにシートメッシュー 枚に切片一枚のみを正確に張り付けることが重要 である．このような連続切片は本大学総合研究所 電子顕微鏡研究室室長の北 重夫氏が開発した方 法で作製した4）． 3．光刺激装置：実験の大部分は2チャンネル 光刺激装置（橋本）を用いたが，一部は富山大学 工学部電子回路研究室（袋谷）の1チャンネル光 刺激装置を用いた．富山大学の光刺激装置は300

nmのUV域から800nmまでの可視域を有する回

折格子型モノクロメータが用いられている．実験 は室温下（20∼22℃）で行なった． 結 果 1．水平細胞のスペクトル特性 単相性，二相性，三相性水平細胞のスペクトル 特性は先に報告2）したとおりであるが，最近四相 性水平細胞（tetraphasic type）が発見された．人 工呼吸下のウグイ眼球盃標本を用い，1チャネル 光刺激装置を用いて眼球盃標本全域（直径約2 mm）を照射し，単色光に対する光応答を記録し た．Fig．1にその1例を示す．横軸は波長で10nm TetrGphα5ic−type ｝山ll

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Vx2

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一3・o一∼咽納一 300 400 500 600 700 800 WAVELENGTH（nm）

Fig．1 Spectral responses of the tetraphasic hori−

zontal cell． The number to the left of each

response indicates the relative intensity of the

colored lights in logarithmic scale， V×2：

ampli丘cation degree is twofold，

毎のスキャンを示し，各記録の左側の数字は光の 強度を対数目盛で示してある．一1．0は今回使用し た最高の光強度である．V×2は一2．3の光強度に 対する応答記録から増幅度を2倍に上げたことを 意味している．光強度一1．0の刺激に対するスペク トル応答は，300∼310nmに対しては脱分極性応 答，320∼400nmまでは過分極性と脱分極性応答

の両者が現れ，400∼470nmまで過分極性，

480∼580nmまでは脱分極性，590∼750nmまでは 過分極性応答が見られる．光強度を徐々に下げて いくと320∼400nmの間の過分極性応答が徐々に 小さくなり，一2．3∼一3．0の光強度では脱分極性 応答のみが得られる．この図から明らかなように， 短波長域の刺激光に応ずる応答の方が長波長に対 するよりも感度が高い． Fig．2はFig．1と同一細胞に対し，440nmの青 色の背景光を与え，その上にスペクトルスキャン を行った記録である．青色の背景光がない時には， 320∼400nlnまでの光刺激に対しては十分大きな 過分極性応答成分があった刺激光強度（一1．3∼ 一1．6）でも，青色背景光を照射した時にはほとん ど脱分極性応答のみが得られる．これはUV光に 反応する成分と青色に反応する成分との問に相互 作用があったものが，背景光により青色に反応す 一649一

TetrqPhαsic−typo

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＿3．3 −3，6 Horizontal Celis

1一＼ノ：

biウhasic 300 400 500 600 700 800 WAVELENGTH（nm）

Fig．2 Effect of blue background illumination on

the same response as in Figure 1． Hyperpolariza・ tion to blue lights became smaller and depolar−

ization became dominant in the responses to UV

lights． The number to the left of each reきponse indicates the relative intensity of the test lights．

傘…

｝噂、 ㌔L メ1 ¶騨“’ trObhasic る成分が抑圧され，UV光に反応する成分が優勢 になった結果である．したがって四相性水平細胞 は，UV域刺激光に対しては脱分極性，青刺激光に 対しては過分極性，緑一黄刺激光に対しては脱分 極性，赤刺激光に対しては過分極性応答を示すこ とが明らかになった． 比較的強い刺激光を用いて得た4型のスペクト ル応答のピークをプロットしたのがFig．3であ る．単相性，二相性，三相性の記録は橋本の光刺 激装置を用いた結果で，四相性は富山大学の刺激 装置を用いた結果である．三相性の×一…一一×で示 した部分は橋本のデータに予測されるUV域の 応答をプロットしたものである（袋谷は他のコイ 科の淡水魚で三相性水平細胞のUV光に対する 応答を記録し，350nm付近に過分極性最大応答が あることを確かめている）．各応答曲線の実線は基 線を示し，基線よりも上にプロットしてあるのが 脱分極性応答，下にプロットしてあるのが過分極 性応答を示す．四相性の300∼400nmの範囲は脱 分極性と過分極性応答が両方とも顕著に現れてい ることを示している．このようにウグイの水平細 胞はUV光に対して応答を示すことが明らかに なったが，従来実験材料として使われてきたコイ やキンギョはUV光には応答しない．日本産コイ 科の淡水魚は48種類あるが，その中30種について 量et：raphasic i 300 400 500 600 700 800 Wavelength（nm）

Fig．3 Spectral response curves of four−types of

horizontal cells． ×一一一一一一× in triphasic type indi・

cates an estimated plott based on the data of Fukurotani’s experiments． 四相性水平細胞の有無を検したところ，コイ亜科 コイ属（コイ），カマツカ亜科カマツカ属（カマツ カ），フナ属（キンギョ，フナ），ニゴイ属（ニゴ イ）など7種類に四相性水平細胞が発見されな かったのみで，あとの23種類からは四相性水平細

胞が発見された．このことから，コイ科

（Cyprinidae）淡水魚の大部分はUV感受性を有 していることが明らかとなった．UV感受性水平 細胞を有している淡水魚は一般にきれいな水で流 れがある比較的浅い所に棲息している． 2．スペクトル特性のsimulation 第1報に報告したとおり，ウグイ錐体は赤錐体， 緑錐体，青錐体，UV錐体の4種類に大別され，ど の錐体が4型の水平細胞への入力となっているか を推測するため，視細胞から水平細胞への情報伝 達は線形と仮定し，最小二乗法を用いてsimula一 一650一

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Fig．4 Analysis of spectral response curves of horizontal cells by a simple linear

model based on the absorption curves of cone visual pigments． Solid line： measured spectral response curve， Broken line：best丘tting curve from model． The constants are determined by using the least squares method， A：Lrtype

B：L2−type C：RB−type D：RGB−type

tionを行なった． Fig．4にその例を示した．これは いろいろな組合せを行なってそれぞれの水平細胞 応答に最もよく近似した組合せのものである．図 の実線は実測値，破線はS（x）の式で求められた 計算値からスペクトル応答を描いたものである． RSSは残査二乗和である．（）内のR， G， V， UV の記号はそれぞれ赤錐体，緑錐体，青錐体，UV錐 体を意味し，数字はそれぞれの錐体の最大吸収波 長値を示す．例えばG505は505nmに最大吸収波 長を示す緑錐体のことである．L、型とL2型水平細 胞は赤と緑それぞれ一種類の錐体の入力でほぼ満 足でぎるsimulationが得られたが，二相性のRB 型では，一種類の青錐体，3種類の緑錐i体，2種 類の赤錐体，合計6種類の錐体の入力が必要であ り，三相性のRGB型では，一種類のUV錐体，1 種類の青錐体，2種類の緑錐体，3種類の赤錐体， 合計7種類の錐体の入力が必要である．しかし尚 500∼600nm付近の近似が不十分である．四相性 水平細胞の応答はまだsimulationを行なってい ないが，スペクトル応答曲線や青色背景光に対す るスペクトル応答曲線の変化などから，UV，青， 緑，赤錐体が多数直接又は間接に入力しているこ とは明らかである． 3．視細胞終末の形態 淡水魚の混合網膜（尊体と錐体の両者を含む） の視細胞終末は一般に粁体と錐体で大きさおよび 形態を異にしている．粁体終末は小膨大部を形成 し，錐体は円錐状の広がりを呈していることから， 粁体終末をrod spherule，錐体終末をcone pedi−

cleと呼んでいる．これらの終末の電顕像をウグ

イ網膜で調べると，Photo 1に示すとおりで， Aは

視細胞終末部の縦断像，Bは横断像である．

長径約2．0μmでシナプスリボンが1コみられ， 数μm末梢側（強膜側）に存在しているものは一

般にrod spheruleであり，長径5∼7μm，多数のシ

ナプスリボンを有し，より中枢側に存在している

ものはcone pedicleである． Cone pedicleのシナ

プスリボンの数は種により異なるが，ウグイの場 合は6∼10コであり，コイに比べると少ない．シ ナプスリボンには三つの構成要素が連絡して triadを形成している．左右両側は主として水平細 胞の突起が，中心は双極細胞の突起が構成要素と なっている．シナプスリボンとtriadを含めて

synaptic ribbon complexと呼んでいる，しかし キンギョやコイ等では中心も一部水平細胞の突起 が構成要素であるとの報告がある5）∼7）が，一般的 な形態の特徴はウグイも他の淡水魚と同じであ る． われわれが水平細胞1コにHRPを注入し，視 細胞との連絡様式を検索する過程で，ウグイ網膜 においては，一般にrod spheruleとされていたも のの中に，錐体の終末が含まれているのではない かと考えざるを得ない結果が出てきた．そこでお れわれはこのような終末を暫定的に，小型終末

（small terminal， s−terminal），他の典型的な錐体 終末を大型終末（large terminal，1−terminal）と 呼ぶことにした8）． 4．視細胞一水平細胞間連絡様式 A）単相性又はL型水平細胞

HRP注入L型水平細胞の光顕像をPhoto 2A

に示した．視細胞との結合部は細胞体から出てい る樹状突起で，その広がりは長径約50μm，短径38 μmである．この部分の横断超薄切片を作り電顕 で観察すると，Photo 2Cに示すように大型終末 部にのみ樹状突起が入り込んでいる．また突起は triadの左右両側又は一側を占めている．一部を強 拡大で示したのがPhoto 2Bであるが， triadへの 突起の陥入状態が良く示されている． B）二相性又はRB型水平細胞

HRP注入RB型水平細胞の光顕像をPhoto 3

Aに示した．視細胞との結合はL型水平細胞と同 じく細胞体からの樹状突起でその広がりは長径62 μm，短径60μmである．電顕像を観ると，Photo 3 Cに示すように，大型終末部と小型終末部に連絡 しており，その比率は1：9である．他の細胞で 計測した結果は1：11であった．Photo 3Cの一 部を拡大したのがPhoto 3Bである．小型終末部 も大型終末部もシナプスリボンへの結合はtriad で水平細胞の突起は左右両側又は一側に陥入して いる．

C）三相性又はRGB型水平細胞

HRPを注入したRGB型水平細胞の光顕像を

Photo 4日目示した．樹状突起の広がりは長径57 μm，短径55μmである．視細胞との連絡様式を電 顕で観察すると，Photo 4Cに示すように多数の 小型終末に連絡しており，少数の大型終末への連 絡は少し中枢側の切片に見出されたが，その比率 は1：75であった．他の細胞では1：52であった， Triadではし型およびRB型水平細胞と同様左右 両側部又は一側部をRGB型水平細胞の突起が占 めており，中心部には水平細胞の突起は認められ なかった．Photo 4BはPhoto 4Cの一部拡大図 である． D）四相性水平細胞 HRP注入四相性水平細胞の光顕的特徴は三相 性と略同じである（Photo 5A）．比較的樹状突起 が長い（長径67μm，短径50．6μm）．視細胞との連 絡様式を電顕的に調べると，この例では小型終末 部169コ，大型終末部1コに接続していた（Photo 5C）．大型終末と小型終末との比率は1：169であ る．Photo 5BはPhoto 5Cの一部を拡大したも のである．前記3型の水平細胞と同様全終末部の 左右両側又は一側に陥入していた． このように，C型水平細胞は大型終末と小型終 末の両者に結合しているが，その割合はそれぞれ 異なり，大型終末との結合は二相性水平細胞が最 も多く，四相性水平細胞が最も少ない．連続切片 を追跡すると，大型終末のシナプスリボンとの結 合距離は1．5μm位であるが，小型終末のシナプス リボンとの結合距離は4．5∼5．0μmある．このこ とから大型終末は多数の扁平なsynaptic ribbon

complexを構成するが，小型終末は1コの

synapt玉。 ribbon complexを構成し，連結部位が

終末部の深部にまで及んでいることが明らかに

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Photo 1 Electron micrographs of synaptic layer of visual cells. A: venical section. B:horizontal section. 1:l-terminal. s:s-terminal (These symbols are the same in the following photographs) Scale:1ptm

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Photo 2 Connection between photoreceptors and monophasic (L) honzontal cell (Hi) A Light micrograph of HRP-mJected Hi cell as seen m whole mount of the retma B EIectron micrograph of 1 termmal m large magmfication Stamed horizontal cell dendntes end as lateral elements of the triads C EIectron micrograph of synaptic layer m small magnification All dendntes of Hi cell contact selectively 1 terrnmals Scale A and C=10ptm, B=1#m These scales are all the same m Photographs 3, 4 and 5

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Photo 3 Connection between photoreceptors and biphasic (RB) horizontal cell (H2). A: Light micrograph of HRP-injected H2 cell in whole-mount. B: Electron micrograph in large magnification. Stained dendritic processes of H2

cell end as lateral elements of the triads in both 1-and s-terminals. C : Electron

micrograph of synaptic layer in small magnification. There could not show all

the terminals which H2 cell send their dendrites in the very thin section.

橋本・他論文付図IV

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訓繍騒騒繍獺、

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Photo 4 Connection between photoreceptors and triphasic（RGB）horizontal

cell（H3）． A：Light micrograph of HRP・labeled H3 ce互l in whole−mount． B： Electron micrograph of s−terminals in Iarge magnification． HRP−labeled den・

dritic processes occupy the lateral positions in the triads in the s・terrninals． C： Electron micrograph of synaptic layer in small magnification． All the dendrites make contact with only s・terminals in this plane．

橋本・他論文付図V

懸

繊

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Photo 5 Connectlon between photoreceptors and tetraphaslc honzontal ce11 （H4）A Llght mlcrograph of stalned H4 cell as seen m whole−mount B。 Electron mlcrograph of s termlanls ln large magnlficatlon Small processes occupy the lateral posltlons at synaptlc rlbbon C EIectron mlcrograph of

synaptlc layer m small magn1且cation Stamed processes make contact

domlnantly wlth s termmals Only one l termlnal contalns stalned processes

（＊）

なった． 考 察 1．水平細胞への入力 ウグイ水平細胞はそのスペクトル特性から4型 に分類された．単相性水平細胞は，可視域全波長 に対して過分極性応答を示し，応答極大波長が590 nmにある細胞（L1型）と630nmにある細胞（L2 型）とに分けられた2）．これらは明暗を伝える水平 細胞であろうと考えられている．二相性，三相性， 四相性水平細胞は波長により応答の極性が変る細 胞で，これらは色情報を中枢に伝える細胞であろ うと考えられている． ウグイの水平細胞を最小二乗法でsimulateし てみると，二相性水平細胞は青，緑，赤錐体から の入力が，三相性水平細胞は赤，緑，青錐体の外 にUV錐体の入力が必要であった．そして，緑と 赤錐体はそれぞれの中でも吸収極大波長を異にす る錐体が数種類，水平細胞への入力として必要で あった．コイの水平細胞への入力関係を同じ最：小 二乗法でsimulateしてみると，青，緑，赤錐体そ れぞれ一種類の入力で満足なsimulationが得ら れる9）．コイとキンギョはほぼ同じ視物質を含ん でいると考えられているが，キンギョの錐体視物 質は青錐体が455±3nm，緑錐体が530±3nm，赤錐 体が625±5nmと狭い波長域にあり10）11）ウグイの ように広い波長域にまたがることがない．このた め，水平細胞のスペクトル特性もコイの場合は各 一種類の錐体の入力でsimulationが可能なので あろう．ウグイで何故多数の吸収極大値を有する 錐体が必要なのか，その理由は未だ不明である． 2．視細胞一水平細胞間結合様式 a）視細胞終末の形態と色感受性との関係 ウグイ単離錐体はその形態からほぼ外節に含ま れている視物質を推測出来るが12），網膜組織の電 顕像からはどの視物質を含む錐体か区別すること は不可能である．しかし，simulationとHRP注入 細胞の視細胞との結合様式から，赤錐体と緑錐体 は大型終末を有し，青錐体とUV錐体は小型終末 を有しているのであろうと予測される．小型終末 は一般に杯体終末であるとされているが，ウグイ の場合，色情報を伝える細胞と考えられているC 型水平細胞は全て小型の終末にも結合していると いう事実，および，三相性，四相性水平細胞は大 部分の突起が小型終末に結合しているという事実 から，小型終末が全部面体終末であるとは考えに くい．もし，これらが全部粁体であるとすると， 色覚理論を根本的に考え直さなけれぽならなくな る．しかし，小型終末を有する視細胞の完全な再 構築をしない限り，これが錐体であるか，秤体で あるかの同定は出来ず，現在再構築の途中である． キンギョの錐体終末は全部円錐状の広がりを呈 するcone pedlcleであるとされている，一方海水 産硬骨魚であるCα1伽ηy隅鷹加α五，は複錐体と 単一錐体から構成されているが，複錐体終末は電 顕像で濃く見える終末（d−pedicle）と稀く見える 終末（p−pedicle）に分けられ，この濃：度の差以外 は形態的に差異は見られない．シナプスリボンは 4∼5コあり典型的なcone pedicleである．単一 錐体終末はs−pedicleと呼ばれ，複錐i体終末よりは 小さく，シナプスリボンは1∼2コでシナプス小 胞の数も少ない．S−pedicleは粁体終末と形態的な 相異は認められない13）．このようにコイ科の淡水 魚ではないが，小型の終末を有する錐体が存在す ることは明らかである． b）水平細胞に結合している視細胞の種類との 関係 HRP注入水平細胞の電顕的検索からウグイの 各種水平細胞と結合視細胞との関係はTable 1の ようになる． キンギョ（cα名αssガ祝s αz4名とz∼lz6s）6）およびCσム 伽η夕日π∫加σjL13）はGolgi−EMの検索法による ものであるが，水平細胞と結合錐体との関係は Table 2，3のようになる． Table 1∼3で明らかな ことは，H1水平細胞は結合視細胞数がウグイでは

Table l Input patterns Qf Japanese dace

（Tη’ゐoZO6Joπ）horizontal cells．

Number of terminals to： terminal type

H、（Mono） H2（Bi） H3（Tri） H、（Tetra）

1・terminal r．terminal 12 15 O 0 13 10 P14 110 3 3 P56 225 1 P69 Total 12 15 127 120 159 228 170 一659一

Table 2 1nput patterns of gold丘sh （Gα名偽sゴz4s） cone horizontal cells．

Number of cones to： cone type H1 H2 H3 10ng double（R） 唐?盾窒?double（G） P0ng single（G，R） 唐?盾窒?single（B） 高奄高奄≠狽浮窒?single（B） 7．2 U．0 T．5 Q．7 P．2 0 W．8 k9 S．8 P．1 0 @ 0 @ 0 P2．0 Q．5 Tota1 22．6 16．6 14．5

Table 3 1nput patterns of Cα〃。ηyηz麗s cone hQri・ ZOntal CellS，

Number of cones to： cone type H1 H2 H3 d−pedicle o・pedicle 刀￨pedicle 12 P2 @3 0 Q2 @7 0 @0 S0 Tota1 27 29 40 少なく，H2とH3水平細胞は種による差が大きい ということである．

ウグイのH3とH4水平細胞はスペクトル特性

からUV錐体の入力は確実であるが，応答はUV

領域で極性が異なっている．この相違が如何なる 機序によるのかまだ不明である．電顕像では大型 終末と小型終末との比率が異なっていることが判 明した， 最近コイ網膜の三相性水平細胞にHRPを注入 し，視細胞との結合をコンピェーターで再構築す る試みが報告14）された．コイはキンギョとほぼ同 様の結合様式と考えられてきたが，この報告によ れぽ三相性水平細胞は青錐体だけではなく，亭亭 は緑錐体とも結合している．更に，水平細胞の突 起はtriadの中心部のみではなく，左右側部にも 陥入が認められると報告している．但し結合して いる視細胞の数は不明である．一方カメ網膜の三 相性水平細胞に対しても同技法を適用した結果， やはり青錐体だけでなく，赤錐体との直接結合が 認められ，カメの場合はむしろ赤錐体との結合が 多いとの報告15）がある． 本研究でも，C型水平細胞はどの型でも，比率 は異なるが大型終末（二又は緑錐体）との直接結 合が認められているので，三画面水平細胞は青錐 体のみと結合しているというStellらの仮説は再 考を要する時期にきたと考えられる． 結 語 1．四色錐体系を有するウグイ網膜水平細胞の スペクトル応答は単相性，二相性，三相性および 四相性の4型に分類された．単相性，二相性，お よび三相性水平細胞のスペクトル特性は既に報告 したとおりであるが，四相性水平細胞はUV光と 可視光中間波長に対して脱分極性応答，可視光短 波長域および長波長域で過分極性応答を示す新し い型の水平細胞である．二相性，三相性，四相性 水平細胞スペクトル特性はコイの水平細胞のスペ クトル特性とは大きな相違を示した．これはウグ

イにはUV錐体が存在するがコイではUV錐体

が存在しないことに起因するものと考えられる． 2．四型水平細胞と視細胞との結合様式を電顕 的に検索した．ウグイ視細胞の終末部をその大き さ，形およびシナプスリボンの数から大型終末と 小型終末に分類すると，単相性水平細胞は大型終 末にのみ結合している．二相性，三相性および四 相性水平細胞は大型終末と小型終末の両者に結合 するが，その比率がそれぞれ異なり，大型終末へ の結合は二相性水平細胞が最も多く，四相性水平 細胞が最も少ない．

3．最小二乗法によるスペクトル応答の

simulationと水平細胞一視細胞間の結合様式か ら，赤錐体と緑錐体は大型終末を形成し，青錐体

とUV錐体は小型終末を形成していると予測さ

れる．しかし，小型終末が平体である可能性は否 定できない． 本研究の一部は岡本糸技研究助成を得て行なわれ たものである， 稿を終えるに臨み，写真の労をお願いした間山幸雄 氏および和文ワープロの労をお願いした関美恵子氏 に感謝致します． 文 献

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