グルタミン酸回収機構を調節する神経細胞とアストロサイトのクロストーク

神经元和星形胶质细胞之间调节谷氨酸恢复机制的串扰

基本信息

批准号：
20K05963
负责人：
林真理子
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Showa Women's University (2021-2022)International University of Health and Welfare (2020)
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

项目摘要

神経細胞は培養開始後４－５日で神経突起の伸長を始めるが、アストロサイトの分岐形成はこれとほぼ同時に開始すること、この段階で既にアストロサイトの分岐同士が互いを避ける性質を持ち、アストロサイト同士が重ならず排他的な領域を形成しながら空間を埋めていく、タイリング現象に繋がっていることを継時観察によって確認した。そして、グルタミン酸トランスポーターのGLASTやGLT1、GABAトランスポーターGAT3などアストロサイトに特異的な輸送タンパク質や、アストロサイトに特異的な中間径繊維GFAPの発現は、神経シナプスマーカーであるグルタミン酸受容体や小胞型グルタミン酸トランスポーターの発現と並行して上昇すること、リン酸化Ezrinは単独培養アストロサイトの突起の先端にあり神経シナプスへのアプローチに関わるとされるが、GFAPの届かないアストロサイトの突起の先端で、MAP2に標識される神経突起の近傍に局在するものが多いことを免疫染色で観察した。これらの結果について、論文にまとめ、査読に対応し、発表した。続いて、アストロサイトの形態的成熟に関わる神経細胞との相互作用因子について、CRISPR-Cas9による遺伝子破壊の手法でスクリーニングをおこなった。アデノ随伴ウイルスを用いてアストロサイトに遺伝子導入し、ウイルス陽性の細胞に特異的にアストロサイトの分岐形成やタイリングに影響がみられるものを選定した。そして、二百余の候補遺伝子から、三十余りの形態制御に関わる可能性の高いものを選定した。

神经细胞在培养开始后4-5天就开始伸长神经突，但星形胶质细胞分支形成几乎同时开始，并且在这个阶段星形胶质细胞分支已经具有相互避开的特性，通过连续观察，我们证实了这一点。与平铺现象有关，其中星形胶质细胞不重叠并填充空间，同时形成专属区域。此外，星形胶质细胞特异性转运蛋白（例如谷氨酸转运蛋白 GLAST 和 GLT1、GABA 转运蛋白 GAT3）以及星形胶质细胞特异性中间纤维 GFAP 的表达与神经元突触标记物谷氨酸受体和谷氨酸囊泡有关。运输磷酸化 Ezrin 存在于单培养星形胶质细胞的突起尖端，据说参与神经突触的接近，但 MAP2 的增加与 GFAP 的表达平行，通过免疫染色观察到许多标记物位于附近。被标记的神经突。这些结果总结在一篇论文中，提交同行评审并发表。接下来，我们利用 CRISPR-Cas9 进行基因破坏，筛选与参与星形胶质细胞形态成熟的神经元相互作用的因子。我们使用腺相关病毒将基因引入星形胶质细胞，并选择那些特异性影响病毒阳性细胞中星形胶质细胞分支和平铺的基因。他们从200多个候选基因中筛选出30多个可能参与形态调控的基因。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Postsynaptic structure formation of human iPS cell-derived neurons takes longer than presynaptic formation during neural differentiation in vitro.

DOI：
10.1186/s13041-021-00851-1
发表时间：
2021-10-11
期刊：
Molecular brain
影响因子：
3.6
作者：
Togo K;Fukusumi H;Shofuda T;Ohnishi H;Yamazaki H;Hayashi MK;Kawasaki N;Takei N;Nakazawa T;Saito Y;Baba K;Hashimoto H;Sekino Y;Shirao T;Mochizuki H;Kanemura Y
通讯作者：
Kanemura Y