細胞内シグナル伝達系による中枢ニューロンの興奮性調節メカニズム

细胞内信号转导系统调节中枢神经元兴奋性的机制

基本信息

批准号：
13035051
负责人：
坪川宏
金额：
$ 4.8万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
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：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13035051/
关键词：
シグナル伝達神経科学生体分子生理学脳・神経

项目摘要

マウス海馬スライス標本のニューロンを用いて以下の実験を行った。1.シナプス入力によって誘発されるPKCトランスロケーションの検出海馬スライス標本においては、シャッファー側枝・交連線維の頻回電気刺激による代謝型グルタミン酸受容体の活性化が報告されている(Nakamuraら、1999)。本研究の結果では、海馬CA1野の錐体細胞で電気刺激やCa^<2+>濃度増加に時間的に一致したトランスロケーションを引き起こすには、シャッファー側枝・交連線維の高頻度刺激を5-6回繰り返す必要があり、これはNakamuraらによって報告された刺激条件よりはるかに強い。そこで今回、刺激を加える場所を様々に変え、トランスロケーションが起こりやすい刺激部位を探った結果、海馬上昇層(Stratum Oriens)が有効であることが分かった。海馬上昇層には、中隔核由来で海馬ニューロンにシナプスするアセチルコリン性線維の走行をはじめ、種々のニューロモジュレーターを伝達物質とする入力線維が走行することが知られている。細胞体におけるPKCの活性化には、ムスカリン製アセチルコリン受容体やノルアドレナリン受容体などの活性化が強く関与する可能性が示唆された。2.樹状突起領域におけるPKCトランスロケーションの検出の試みPKCに結合する蛍光色素fim-1をパッチ・ピペット内に充填し、樹状突起へ適用することにより色素を樹状突起から注入した。樹状突起への色素の充填は速やかに行われ、鮮明な蛍光画像が得られた。しかしながら、細胞体の場合と異なり、薬物刺激、入力線維の電気刺激いずれの方法でも明確な膜へトランスロケーションは認められなかった。海馬ニューロンの樹状突起は微細な構造であるため、通常の光学顕微鏡では空間分解能(特に焦点深度)の点で不十分であると思われた。共焦点レーザー顕微鏡などをもちいて、さらに検討する必要があると考えられた。

使用来自小鼠海马切片制剂的神经元进行以下实验。 1. 检测突触输入诱导的 PKC 易位在海马切片制剂中，已报道通过频繁电刺激 Schaffer 络脉和连合纤维来激活代谢型谷氨酸受体（Nakamura 等，1999）。本研究结果表明，需要对谢弗络脉和连合纤维进行高频刺激，才能诱导与电刺激一致的时间易位以及海马 CA1 区锥体神经元 Ca^2+ 浓度的增加。需要六次重复，这比 Nakamura 等人报道的刺激条件要强得多。因此，这次我们改变刺激部位，寻找容易发生易位的刺激部位，结果发现海马定向层是有效的。众所周知，使用各种神经调节剂作为递质的输入纤维在海马的升层中运行，包括源自间隔核并与海马神经元突触的乙酰胆碱纤维。推测毒蕈碱乙酰胆碱受体和去甲肾上腺素受体的激活可能与细胞体内PKC的激活密切相关。 2.尝试检测树突区域中的PKC易位将与PKC结合的荧光染料fim-1充满贴片移液管，并将染料从树突上注射到树突上。染料快速填充到枝晶中，获得清晰的荧光图像。然而，与细胞体的情况不同，在药物刺激或输入纤维的电刺激下，没有观察到明显的膜易位。由于海马神经元的树突是微小结构，传统光学显微镜似乎空间分辨率（特别是焦深）不足。人们认为有必要使用共焦激光显微镜进行进一步研究。