海馬CA1ー膨大後部皮質間の単シナプス抑制性神経回路構造の分子基盤を探る

探索海马CA1与壶腹后皮层之间单突触抑制性神经回路结构的分子基础

• 批准号: 20K06899
• 负责人: 宮下 俊雄
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Teikyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K06899/
• 关键词: 海馬; 抑制性ニューロン; NetrinG1; 膨大後部皮質; 抑制性神経細胞; 神経回路; netrin-G1

海馬CA1より膨大後部皮質へ投射し、この領野間の単シナプス神経回路を構築するGABA作動性ニューロンに着目し研究を行っている。このGABA作動性ニューロンにはシナプス性膜タンパクをコードするNetrinG1が特異的に発現している。そこでGABA作動性ニューロン特異的にNetrinG1を欠損するトランスジェニックマウス系統(‘NetrinG1 flox/vGAT-cre)を用いてその軸索走行を検証する為に、海馬へCre依存的に蛍光タンパクを発現するAAVベクターを注入した。組織学的解析の結果NetrinG1の欠損により軸索走行に異常が起きることが確認できた。関連文献より、この軸索走行の異常には軸索伸展時の膨大後部皮質におけるマイクログリアの動態が影響を与えているのではないかと考え、マイクログリアのマーカーであるIba1に対する抗体染色を行い検証した。結果としては積極的にマイクログリアが関わるという結論を得ることはできなかった。実際には海馬GABA作動性ニューロンの軸索は割合として低くNetrinG1-マイクログリア連動が起きるとしても本欠損マウスでの検証は難しいと考えた。しかし本実験の遂行過程で膨大後部皮質の発達期における特徴的なマイクログリアの分布パターンを認めた、解剖学会にて発表した。この軸索走行異常が引き起こす神経ネットワークの異常を明らかにするために、越シナプス的に感染するAAV1ベクター並びに越シナプス的に輸送されるWGA:mCherryをつかい、NetrinG1欠損マウスの海馬―膨大後部皮質間の後シナプス細胞の分布を検証している。また、この投射型GABA作動性ニューロンの分子特性をスクリーニングし、リーリンや他のいくつかの分子がこの細胞に発現することが明らかとなった。本細胞の分子特性がだいぶ明らかになってきた。

我们正在进行的研究重点是 GABA 能神经元，这些神经元从海马 CA1 投射到后壶腹皮层，并在这些区域之间构建单突触神经回路。 NetrinG1 编码突触膜蛋白，在这些 GABA 能神经元中特异性表达。因此，我们使用 GABA 能神经元中特异缺乏 NetrinG1 的转基因小鼠品系（'NetrinG1 flox/vGAT-cre）来检查其轴突载体的注射情况。组织学分析证实 NetrinG1 缺失会导致轴突移动异常。根据相关文献，我们推测轴突运动的这种异常可能受到轴突延伸过程中壶腹后皮质小胶质细胞动力学的影响，并通过小胶质细胞标记物 Iba1 的抗体染色验证了这一点。因此，不可能得出小胶质细胞积极参与的结论。事实上，海马 GABA 能神经元的轴突相对较小，即使 NetrinG1-小胶质细胞相互作用发生，我们认为也很难在这只有缺陷的小鼠身上验证它。然而，在进行该实验的过程中，我们观察到了壶腹后皮质发育过程中小胶质细胞的特征分布模式，我们在解剖学会议上提出了这一点。为了阐明这种轴突异常引起的神经网络异常，我们使用经突触感染的 AAV1 载体并经突触运输 WGA:mCherry 来横穿 NetrinG1 缺陷小鼠的海马后皮质，我们正在检查突触后细胞的分布。他们还筛选了这些投射 GABA 能神经元的分子特性，发现 Reelin 和其他几种分子在这些细胞中表达。这种细胞的分子特征已经变得更加清晰。

项目成果

マウス膨大後部皮質の生後発達におけるIba1陽性小膠細胞の分布

小鼠壶腹后皮质出生后发育过程中Iba1阳性小胶质细胞的分布

• 发表时间: 2023
• 作者: 宮下俊雄

海馬CA1-RS抑制性神経回路の形成に関わるnetrin-G1の機能解析

Netrin-G1参与海马CA1-RS抑制性神经回路形成的功能分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 宮下俊雄;冨岡良平;吉村由美子;糸原重美;萩原治夫
• 通讯作者: 萩原治夫