中枢神経系の局所神経回路を解析する

分析中枢神经系统的局部神经回路

• 批准号: 14017050
• 负责人: 金子 武嗣
• 金额: $ 3.2万
• 依托单位: Kyoto University
• 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14017050/
• 关键词: 中枢神経系; 局所神経回路; 投射ニューロン; インターニューロン; トランスジェニックマウス; ウィルスベクター; ゴルジ染色様標識; 細胞内染色

1.Vesicular glutamate transporter (VGluT)を認識する抗体を作成し、中枢神経系の局所神経回路の解析に応用した。VGluT1は主として大脳皮質の出力ニユーロンが使用しており、VGluT2は視床のニューロンが用いているために、線条体・大脳皮質などの領域で、大脳皮質由来および視床由来の興奮性神経終末を区別して標識出来るようになった。Sindbis virusなどの遺伝子工学的手法によりGolgi染色様に標識された一個の大脳皮質ニューロンあるいは線条体ニューロンに、どの様にそれぞれの興奮性入力が入るのか現在解析中である。さらに、VGluT1およびVGluT2の分布を小脳皮質と脊髄後角・延髄後角で調べ、両者が異なる分布をしていることを見出した。小脳皮質では平行線維終末は専らVGluT2を使用し、登上線維はVGluT2を用いていること、面白いことに苔状線維終末にVGLuT1とVGluT2の両方を使用していることなどを明らかにした。一般にVGluT1はsynaptic facilitationを示すシナプスに多く、反対にVGluT2はsynaptic depressionを示すシナプスに認められることから、VGluTの使い分けとこういったシナプスの応答特性との関連が考えられる。2.今まで線条体のニューロンに今までわかっていた2種類以外に、preprpotachykinin B(PPTB)発現と特異的な無名質投射で特徴づけられる第3の投射系が存在することを明らかにしてきているが、腹側線条体にも同様な第3の投射系が存在するかどうか検索した。腹側線条体の側座核にはPPTB陽性のニューロンが存在し、少なくともその一部は投射ニューロンであることを明らかにした。一方、腹側線条体の嗅結節にはこうしたニューロンが存在せず、嗅結節がこの点で背側線条体・側座核とは異なる組織であることが明らかになった。現在さらに側座核を中心とするPPTB陽性投射系の詳しい投射先を検討している。また、投射先の無名質ニューロンはPPTBの産物であるニューロキニンBに対する受容体を発現しているが、この無名質ニューロンがニューロキニンBに対してどの様な反応を示すか電気生理学的に検索している。

1. 我们创建了一种识别囊泡谷氨酸转运蛋白（VGluT）的抗体，并将其应用于中枢神经系统局部神经回路的分析。 VGluT1主要由大脑皮层的输出神经元使用，而VGluT2由丘脑的神经元使用，因此在纹状体和大脑皮层等区域，起源于大脑皮层和丘脑的兴奋性神经末梢现在可以被区分。分别标记它们。我们目前正在分析每个兴奋性输入如何进入单个大脑皮层神经元或纹状体神经元，这些神经元已使用辛德比斯病毒等基因工程方法用高尔基染色进行标记。此外，我们还研究了VGluT1和VGluT2在小脑皮质、脊髓背角和延髓背角的分布，发现两者具有不同的分布。在小脑皮层中，我们发现平行纤维末端专门使用 VGluT2，攀爬纤维使用 VGluT2，有趣的是，苔藓纤维末端同时使用 VGluT1 和 VGluT2。一般来说，VGluT1在表现出突触促进的突触中含量丰富，而VGluT2则在表现出突触抑制的突触中发现，这表明VGluT的正确使用与这些突触的反应特征之间存在关系。 2. 除了纹状体中两种先前已知的神经元类型外，我们还发现还有第三种投射系统，其特征是表达前促激肽 B (PPTB) 和特定的纹状体无名投射。然而，我们研究了是否存在类似的投射系统。第三投射系统也存在于腹侧纹状体中。我们发现，腹侧纹状体伏隔核中存在 PPTB 阳性神经元，其中至少有一些是投射神经元。另一方面，这些神经元在腹侧纹状体的嗅结节中不存在，表明嗅结节在这方面与背侧纹状体和伏隔核是不同的组织。我们目前正在研究以伏隔核为中心的 PPTB 正投影系统的详细投影目的地。此外，无名中的投射目标神经元表达神经激肽B的受体，神经激肽B是PPTB的产物，我们进行了电生理学研究，以找出徽章中的这些神经元如何对神经激肽B做出反应。我正在这样做。

项目成果

T.Kaneko, F.Fujiyama: "Complementary distribution of vesicular glutamate transporters in the central nervous system"Neuroscience Research. 42. 243-250 (2002)

T.Kaneko、F.Fujiyama：“中枢神经系统中囊泡谷氨酸转运蛋白的互补分布”神经科学研究。

Ligang Zhou et al.: "Chemical organization of projection neurons in the rat accumbens nucleus and olfactory tubercle"Neuroscience. (in press). (2003)

周立刚等人：“大鼠伏隔核和嗅结节投射神经元的化学组织”神经科学。

H.Hioki et al.: "Differential distribution of vesicular glutamate transporters in the rat cerebellar corex"Neuroscience. (in press). (2003)

H.Hioki 等人：“大鼠小脑核心中囊泡谷氨酸转运蛋白的差异分布”神经科学。

Kazuhiro Nakamura et al.: "The rostral raphe pallidus nucleus mediates pyrogenic transmission from the preoptic area"The Journal of Neuroscience. 22. 4600-4610 (2002)

Kazuhiro Nakamura 等人：“中缝苍白核头端介导视前区的热原传递”《神经科学杂志》。

Takahiro Furuta et al.: "Preprodynorphin-, preproenkephalin-, preprotachykinin A-and preprotachykinin B-immunoreactive neurons in the accumbens nucleus and olfactory tubercle : double-immunofluorescence analysis"Neuroscience. 114. 611-627 (2003)

Takahiro Furuta 等人：“伏核和嗅结节中的前强啡肽、前脑啡肽、前速激肽 A 和前速激肽 B 免疫反应性神经元：双重免疫荧光分析”神经科学。