ペリニューロナルネット調節を介したGABA神経への脳内栄養因子の作用機序の解明

阐明脑内营养因子通过神经周围网络调节对 GABA 神经元的作用机制

基本信息

批准号：
18K06460
负责人：
岩倉百合子
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は、前年度までに採取済みのマウス脳組織や大脳皮質培養細胞の冷凍サンプル（EGFなどで刺激済みのもの）を用い、上皮成長因子（EGF）がもたらすペリニューロナルネット(PNNs)の構築抑制に対して、以下の結果を得た。GABA神経細胞周囲に形成されるPNNsの主要な構成要素（細胞外基質）の一つには、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン（CSPG）がある。マトリックスメタロプロテアーゼ（MMP）などの細胞表面に発現する切断酵素は、このCSPGをふくむ細胞外基質の切断を行うことが知られている。これらのMMPsの中には、末梢細胞や癌細胞においては、EGFがその酵素活性を促進することが報告されているものもある。そこで、脳神経細胞での発現が報告されているMMPsに共通する合成基質を用い、大脳皮質初代培養神経細胞において、EGF刺激群でのこれらの酵素活性の変化を測定した。その結果、EGF処理群では、MMPs活性の有意な上昇が見られた。また、この活性増加は、EGF受容体のキナーゼ阻害剤であるPD153035の前処理により抑制された。さらに、EGF-Tg mice の大脳皮質でも、野生型と比較してこれらのMMPs活性が有意に上昇していた。これらのことから、EGFは神経細胞に発現するMMPsの酵素活性を上昇させることで、CSPGの切断あるいは分解を促進すること、また、その結果として、CSPGなどがGABA神経細胞の周囲に集積することや、正常なペリニューロナルネットの構築を阻害する可能性が見出された。

今年，我们将利用前一年收集的小鼠脑组织和大脑皮层培养细胞（经EGF等刺激）的冷冻样本，开发由表皮生长因子（EGF）产生的神经周围网（PNN）。我们得到了以下结果。 GABA 神经元周围形成的 PNN 的主要成分（细胞外基质）之一是硫酸软骨素蛋白聚糖 (CSPG)。已知细胞表面表达的裂解酶，例如基质金属蛋白酶 (MMP)，可以裂解含有 CSPG 的细胞外基质。据报道，EGF 可促进外周细胞和癌细胞中某些 MMP 的酶活性。因此，我们使用了据报道在大脑神经元中表达的 MMP 常见的合成底物，来测量 EGF 刺激组中大脑皮层原代培养神经元中这些酶活性的变化。结果，在 EGF 治疗组中观察到 MMP 活性显着增加。此外，这种活性的增加被 EGF 受体激酶抑制剂 PD153035 预处理所抑制。此外，与野生型相比，EGF-Tg 小鼠大脑皮层中这些 MMP 的活性显着增加。这些发现表明，EGF通过增加神经元中表达的MMP的酶活性来促进CSPG的裂解或分解，结果，CSPG和其他物质在GABA神经元周围积聚，并且还发现该蛋白具有抑制的潜力。正常神经周围网的构建。