The role of mesencephalic trigeminal neurons that release NT-3 as paracrine signals in the maintenance/viability of LC neurons.

中脑三叉神经元释放 NT-3 作为旁分泌信号在 LC 神经元的维持/活力中的作用。

基本信息

批准号：
21K06441
负责人：
姜英男
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、アルツハイマー病において最初期に細胞障害が現れる青斑核(LC)細胞と、その細胞死を防御しうる神経栄養因子NT-3を蓄積・傍分泌する可能性がある三叉神経中脳路核 (MTN)細胞との間の生理・解剖学的及び病理学的相互関係を解明することを目的とする。昨年度は、LCニューロンの細胞体からもノルアドレナリン(NA)の旁分泌が活動電位依存性に生じ、LCニューロン細胞膜上のα2Aアドレナリン受容体(AR)を介する自己抑制に起因して、スパイク順応がおこることを明らかにした。今年度は、こうしたスパイク順応を担うα2A AR-coupled GIRK channel が拘束ストレスにより内在化されることを免疫組織化学的方法により示し、さらに膜分画でのα2A ARタンパク発現が減少していることをwester blotting 法により示した。拘束ストレスを与える代わりに、LC核のスライス標本を用いて、LCニューロンからパッチクランプ記録を行い、positive pulse trainを与えて、細胞内Ca2+濃度を上昇させると、拘束ストレスと同様に、α2A AR-coupled GIRK電流が減少した。この減少は、barbadin（内在化阻害剤）を与えると阻害されたことから、リガンドとCa2+依存性にα2A ARの内在化が生じたものと考えられる。スパイク順応の消失に伴う興奮性の上昇の結果、LC細胞内で、MAO-A活性が上昇し、それによりAsparagine endopeptidase (AEP)の活性が上昇することも見出した。AEP は、free radicalであるDOPEGALが過剰産生されることにより活性化される。このAEPは、Amyloid bata 1-42の産生を促し、hyperphosphorylated tauの産生にも関与することが報告されている。

这项研究重点关注蓝斑 (LC) 细胞和三叉神经中脑，蓝斑细胞是阿尔茨海默病中最早遭受细胞损伤的细胞，三叉神经中脑具有积累和旁分泌神经营养因子 NT-3 的潜力，NT-3 可以预防阿尔茨海默病本研究的目的是阐明束核（MTN）细胞之间的生理、解剖和病理关系。去年，LC神经元的细胞体也以动作电位依赖性方式分泌去甲肾上腺素（NA），并且由于细胞膜上的α2A肾上腺素受体（AR）介导的自我抑制而发生尖峰适应。 LC 神经元揭示了这一点。今年，我们使用免疫组织化学方法表明，负责尖峰适应的α2A AR偶联GIRK通道通过约束应激而内化，此外，我们还发现膜组分中的α2A AR蛋白表达降低。方法。不施加约束应力，而是使用 LC 细胞核的切片制剂从 LC 神经元进行膜片钳记录，并且当应用正脉冲序列来增加细胞内 Ca2+ 浓度时，α2A AR 耦合的 GIRK 电流减少。这种减少受到 Barbadin（一种内化抑制剂）的抑制，表明 α2A AR 内化以配体和 Ca2+ 依赖性方式发生。我们还发现，由于与尖峰适应丧失相关的兴奋性增加，LC 细胞中 MAO-A 活性和天冬酰胺内肽酶 (AEP) 活性增加。 AEP 通过自由基 DOPEGAL 的过量产生而被激活。据报道，该 AEP 促进淀粉样蛋白 bata 1-42 的产生，也参与过度磷酸化 tau 的产生。