中枢興奮性シナプス伝達効率決定因子の検討

中枢兴奋性突触传递效率决定因素的检查

• 批准号: 06260211
• 负责人: 高橋 智幸
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06260211/
• 关键词: シナプス; 受容体; EPSC; ノイズ解析; チャンネル; スライス; 小脳; 顆粒細胞

中枢シナプスにおいて、伝達物質によるシナプス受容体の飽和が提唱されている。この飽和仮説の当否を検討する目的でラット小脳スライスの顆粒細胞からホールセル記録を行い、苔状繊維を局所電気刺激してnon-NMDA型興奮性シナプス電流(EPSC)を誘発して解析を行った。刺激強度を漸増させて、単一繊維入力刺激を確認した。いくつかの細胞では自発性微小EPSCと同程度の小さなEPSCが誘発された。細胞外液のCa濃度を下降させMg濃度を上昇させてCa/Mg濃度比1.25/3mM-0.5/5mMとしたところ刺激に対する不応答数が著明に増大した。これに対して、誘発されるEPSCのサイズは不変であった。これらのEPSCは単一放出部位からの伝達物質素量子に起因すると示唆される。単一放出部位EPSCの振幅ヒストグラムは正規分布をなし、分散係数は0.32±0.04(n=5)であった。このEPSCを非定常ノイズ解析によって解析したところ、ほぼ直線的な電流分散関係が得られた。この結果から、単一伝達物質素量子は受容体を飽和しないと結論される。この最小EPSCとは別個の細胞で、きわめて大きなEPSCが観察された。そのうちのいくつかの例では、EPSCの振幅のゆらぎがほとんど認められなかった。このEPSCの振幅ヒストグラムも正規分布をなしたが、C.V.は0.05±0.05ときわめて小さく値を示した。非定常ノイズ解析を行ったところ、電流分散関係は、ほぼ完全な放物線を示した。従って、この場合、ほぼすべての受容体が伝達物質によって飽和すると結論される。これらの結果から、伝達物質素量子は、後シナプス膜の一部のnon-NMDA受容体と結合してチャンネルを開口させる一方、複数の放出部位から放出された伝達物質素量子は互いにオーバーラップして、シナプス間隙の伝達物質濃度を上昇させ、その結果受容体の飽和が生じると結論される。

在中央突触，已提出递质使突触受体饱和。为了检验这种饱和假设的有效性，我们对大鼠小脑切片中的颗粒细胞进行了全细胞记录，并通过局部电刺激诱导非 NMDA 兴奋性突触电流 (EPSC) 来分析苔藓纤维。通过增加刺激强度来确认单纤维输入刺激。在一些细胞中，诱导出与自发微 EPSC 相当的小 EPSC。当细胞外液中的Ca浓度降低并且Mg浓度增加至Ca/Mg浓度比为1.25/3mM至0.5/5mM时，对刺激无反应的数量显着增加。相反，诱导的 EPSC 的大小保持不变。这些 EPSC 被认为是由来自单个释放点的发射机基本量子造成的。单释放位点EPSCs的振幅直方图呈正态分布，离散系数为0.32±0.04（n=5）。当使用非稳态噪声分析对该 EPSC 进行分析时，获得了接近线性的电流色散关系。从这个结果可以得出结论，单个发射器量子不会使接收器饱和。在与这个最小的 EPSC 不同的细胞中观察到非常大的 EPSC。在其中一些情况下，几乎没有观察到 EPSC 振幅波动。该EPSC的振幅直方图也呈正态分布，但C.V.显示出0.05±0.05的极小值。当进行非稳态噪声分析时，电流色散关系呈现出近乎完美的抛物线。因此，得出的结论是，在这种情况下，几乎所有受体都被发射器饱和。这些结果表明，递质基本量子与突触后膜中的一些非 NMDA 受体结合并打开通道，而从多个释放位点释放的递质基本量子相互重叠，因此得出结论，这增加了突触间隙中的递质浓度。导致受体饱和。

项目成果

Momiyama,A.: "Calcium channels responsible for potassium-induced transmitter release at rat cerebellar synapses." Journal of Physiology(London). 476.2. 197-202 (1994)

Momiyama，A.：“钙通道负责大鼠小脑突触钾诱导的递质释放。”

Silver,R.A.: "A model for synaptic transmission at the rat cerebellar mossy fibre-granule cell synapse deduced from non-stationary fluctuation analysis of EPSCs." Journal of Physiology(London). 477. 93P (1994)

Silver，R.A.：“根据 EPSC 的非平稳波动分析推导出大鼠小脑苔藓纤维颗粒细胞突触的突触传递模型。”

Farrant,M.: "NMDA-receptor channel diversity in the developing cerebellum." Nature. 368. 335-339 (1994)

Farrant,M.：“发育中小脑的 NMDA 受体通道多样性。”