マンガン欠乏ウズラにおける網膜機能障害 : LED内蔵型コンタクトレンズ電極を用いた鳥類網膜電図の記録 Functional Disorder of the Retina in Manganese-Deficient Japanese Quail Revealed by Electroretinography using a Contact Lens Electrode with Built-In Light Source

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Author(s)

    • 伊藤 典彦 ITOH Norihiko
    • 酪農学園大学・伴侶動物医療学教室 Companion Animal Clinical Sciences, School of Veterinary Medicine, Rakuno Gakuen University
    • 前原 誠也 [他] MAEHARA Seiya
    • 酪農学園大学・伴侶動物医療学教室 Companion Animal Clinical Sciences, School of Veterinary Medicine, Rakuno Gakuen University
    • 篠崎 綾 SHINOZAKI Aya
    • 鳥取大学獣医解剖学教室 Department of Veterinary Anatomy, Faculty of Agriculture, Tottori University
    • 佐々木 正治 SASAKI Shoji
    • アボット・ジャパン非臨床試験推進グループ Toxicology Unit, Global Preclinical Development Group, Global Pharmaceutical R&D, Abbott Japan Co., Ltd.
    • 平賀 武夫 HIRAGA Takeo
    • 酪農学園大学獣医毒性学教室 Department of Toxicology, School of Veterinary Medicine, Rakuno Gakuen University
    • 寺岡 宏樹 TERAOKA Hiroki
    • 酪農学園大学獣医毒性学教室 Department of Toxicology, School of Veterinary Medicine, Rakuno Gakuen University

Abstract

必須元素であるマンガンの欠乏は神経や骨格筋の異常だけでなく、網膜の超微形態に変化を起こすことがラットで報告されている。野鳥臓器のマンガン濃度は様々な数値を示すことから、疾病の原因となっている可能性が懸念される。網膜電図は視覚機能を評価するための有用な非侵襲的方法である。この方法は視覚依存度が高く、行動学的実験が困難である鳥類では特に有効である。本研究では、LED内蔵型コンタクトレンズ電極(LED内蔵型電極)を使用することにより、簡便で再現性の高いウズラの網膜電図検査を実施し、マンガン欠乏の影響を観察した。10分間の明順応後、シングルフラッシュおよびフリッカー刺激により刺激強度依存性の錐体系由来陰性波(a波)とそれに続く陽性波(b波)が再現性良く観察された。マンガン欠乏給餌開始後3から6週間で肝臓マンガン濃度が半減し、13から15週間後に体重減少が観察された。シングルフラッシュ刺激によるa波およびb波の潜時はマンガン欠乏処置3から6週間で有意に延長した。すべての錐体系応答の振幅はマンガン欠乏処置で低下する傾向を示した。電子顕微鏡観察により、マンガン欠乏処置により錐体細胞の外節円板の配列変化などが認められた。以上の成績は鳥類の網膜機能の維持においてマンガンが不可欠な役割を持つことを示唆する。

Manganese deficiency results in neurological and skeletal defects, together with ultrastructural disarrangement of the retina in rats. Wild birds show a range of Mn concentrations in their tissues, including the liver, raising the possibility of Mn-related disorders in the wild. Electroretinography (ERG) provides a useful noninvasive approach to evaluate visual function. This method is especially useful in birds, as objective analysis of them is very difficult, while they have well-developed vision. In this study, we carried out a convenient and reliable ERG recording using a contact lens electrode with a built-in light source (LED electrode) of Japanese quail (<i>Coturnix coturnix japonica</i>) fed a Mn-deficient diet. After 10 min light adaptation, single-flash and flicker cone responses were reproducibly recorded to cause an intensity-dependent increase in amplitude of both a-wave and b-wave in single-flash ERG. Mn-deficient feeding markedly decreased the Mn concentration in the liver by almost half in 3 to 6 weeks, followed by body weight loss in 13 to 15 weeks. Implicit time of a-wave and b-wave cone response by single-flash stimulation was significantly delayed in quail with a Mn depletion from 3 to 6 weeks. Every cone response of the Mn-deprived quail had a tendency to decrease amplitude. The ultrastructure of cone photoreceptor cells was disorganized by Mn deficiency, including changes in outer segment discs of photoreceptor cells. These results suggest the essential role of Mn in the integrity of the retinal function of birds.<br>

Journal

  • Journal of Veterinary Medical Science

    Journal of Veterinary Medical Science 70(2), 139-144, 2008-02-25

    Japanese Society of Veterinary Science

References:  26

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    110006613916
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AA10796138
  • Text Lang
    ENG
  • Article Type
    ART
  • ISSN
    09167250
  • NDL Article ID
    9389140
  • NDL Source Classification
    ZR22(科学技術--農林水産--畜産)
  • NDL Call No.
    Z18-350
  • Data Source
    CJP  NDL  NII-ELS  IR  J-STAGE  JASI 
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