ホスホリパーゼCβの関与する小脳の記憶・学習機構

涉及磷脂酶 Cβ 的小脑记忆和学习机制

基本信息

批准号：
12780603
负责人：
廣野守俊
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

小脳に非常に強く発現する酵素、ホスホリパーゼCβ4(PLCβ4)の小脳連合学習系における役割を明らかにするため、この遺伝子欠損マウスを用い、瞬目反射学習とその基礎メカニズムと考えられている小脳長期抑圧現象(LTD)に与える影響を検討した。その結果、1.平行線維-プルキンエ細胞間の興奮性シナプス後電流(EPSC)の電流波形、つまり、立ち上がり、立ち下りの時定数に関し、野生型と欠損型では有意差はなかった。2.2回刺激によるEPSCの増大の割合にも相違がないことから、この欠損型マウスでは、平行線維-プルキンエ細胞間の速通性のシナプス伝達には異常がないことがわかった。3.イオンチャネル結合型グルタミン酸受容体のアゴニストであるAMPAを投与し、Ca^<2+>上昇を測定したところ、野生型、欠損型で違いはなかった。これはAMPA型受容体チャネルやCa^<2+>チャネルの働きに異常がないことを示唆した。4.代謝調節型グルタミン酸受容体の1型(mGluR1)を活性化したところ、欠損型では、小脳の前葉(第1から第6小葉)ではほとんどCa^<2+>応答が見られなかったものの、後葉では第10小葉に近づくにつれCa^<2+>応答が大きくなることがわかった。5.ウサギの脳破壊実験では、第6小葉が瞬目反射学習に重要であるという報告がなされている。そこで、第6小葉を中心にLTD形成を調べたところ、mGluR1刺激応答を示さない細胞(全体の80%)ではLTD形成が有意に阻害された。同様のLTD形成阻害は前葉でみられた。6.PLCβ4遺伝子欠損マウスでは、瞬目反射学習に障害が見られた(東京大学大学院薬学系研究科神経生物物理学教室との共同研究)。以上より、瞬目反射学習には第6小葉を含めた小脳前葉でのLTD形成が必要であり、PLCβ4は前葉LTDに必須の分子であることがわかった。これらの結果は、本年度の日本神経科学大会および北米神経科学大会で発表し、現在論文を投稿中である。

为了阐明在小脑中非常强烈表达的酶磷脂酶Cβ4（PLCβ4）在小脑结合学习系统中的作用，我们使用了这种缺陷的小鼠来研究Eyeblink Reklex Requlex学习及其对长期CereBellar抑制（LTD）的基本机制的影响。结果表明1。野生型与平行纤维和Purkinje细胞之间兴奋性突触后电流（EPSC）的野生型和缺失类型之间没有显着差异，即上升和降落时间常数。 2.2刺激还表明，EPSC的增加速率没有差异，并且在这种不足的小鼠中，平行纤维和Purkinje细胞之间的快速辅助突触传播并非异常。 3。当施用离子通道结合的谷氨酸受体的激动剂AMPA时，测量了Ca^<2+>升高时，野生型和不足类型之间没有差异。这表明AMPA受体通道的功能和CA^<2+>通道的功能没有异常。 4。激活代谢调节谷氨酸受体1型（MGLUR1）的形式有缺陷，尽管在小脑的前叶中几乎没有Ca^<2+>反应，但发现Ca^<2+>的响应增加了，因为10th Lobe接近10th Lobe，因此发现Ca^<2+>的响应增加了。 5。在兔子脑部破坏实验中，据报道，第六个小叶对于眼睛眨眼反射学习很重要。因此，当主要在第六个小叶中检查LTD形成时，在未显示MGLUR1刺激反应（总计的80％）的细胞中，有Ltd的形成显着抑制。在前叶中观察到了相似的LTD形成。 6。PLCβ4基因缺陷小鼠显示出眉毛反射学习受损（与神经生物物理学系的合作研究，东京大学药学研究生院）。从上面可以发现，包括第六叶在内的小脑前叶中的Ltd形成是眼眨眼反射学习所必需的，并且PLCβ4是前Ltd的必不可少的分子。这些结果在今年的日本神经科学和北美神经科学会议上介绍，目前正在提交论文。