高次脳機能(学習と記憶)ならびに脳虚血の病態に対するグリア細胞の役割

神经胶质细胞在高级脑功能（学习和记忆）和脑缺血病理学中的作用

基本信息

批准号：
15082201
负责人：
加藤宏司
金额：
$ 21.95万
依托单位：
Yamagata 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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

今までの研究では、ラット海馬放線層の介在ニューロンinterneuron,INとそれに付随するグリアのペアを選択して研究してきた。ここのグリア細胞には、アストロサイトastrocyte,ACとオリゴデンドロサイトoligodendrocyte,ODCがほぼ同数あることを特異抗体による免疫染色で明らかにした。そしてこのうちのINとACには直接的な相互作用があること、つまりニューロン間の情報伝播にACが関与することを明らかにしてきた。本年度はPGの中のODCに注目し、ニューロンの情報伝播に対する関与を検討した。その結果は以下のようであった。(1)ODCの特異抗体であるAnti-CNPaseの染色でODCと確認された細胞は、ACとほぼ同じ約10μの大きさの細胞体を持つ。ODCの分枝は、ACが広範で密であるのに対して、数本の太い突起が細胞体より出て枝分かれしていた。これらの枝には、INの軸索起始部あるいは樹状突起起始部に接するもの、あるいはミエリン形成と思われる突然の断端も見られた。(2)ODCの主要な機能はミエリン形成により活動電位の伝導を跳躍電導により速くすることである。そこでODCの活動電位の伝導速度に対する効果を海馬白板のODCで検討した。まず、ODCが関わる軸索の絞輪間距離は約40μmであることを明らかにした。そして、ODCが入力刺激にグルタミン酸受容体(NMDAおよびnon-NMDA)を介して反応することを明らかにした。(3)CA1ニューロの軸索の伝導速度は約1m/sであり、ODCを先行して脱分極すると電導速度が約10%速くなることを明らかにした。以上の結果から、ACの脱分極がINのシナプス伝達に抑制的であるのに対して、ODCは活動電位の電導速度に促進的な修飾作用を持っていることが明らかになり、両グリア細胞が脳の情報処理に深く関与していると結論した。

在之前的研究中，我们选择并研究了大鼠海马辐射层中的成对中间神经元IN及其相关神经胶质细胞。使用特定抗体进行的免疫染色显示，此处的神经胶质细胞具有大致相同数量的星形胶质细胞 (AC) 和少突胶质细胞 (ODC)。我们还表明，IN 和 AC 之间存在直接的相互作用，即 AC 参与神经元之间的信息传播。今年，我们重点关注 PG 中的 ODC，并研究它们在神经元信息传播中的参与。结果如下。 (1)用ODC特异性抗体Anti-CNPase染色确认为ODC的细胞，细胞体大小约为10μ，与AC几乎相同。 AC中ODC的分支广泛而密集，而细胞体则有数个粗大的突起伸出并分枝。其中一些分支被发现与 IN 轴突或树突起源接触，或者具有似乎有髓鞘的突然残端。 (2)ODC的主要功能是通过髓磷脂形成的跳跃传导来加速动作电位的传导。因此，我们利用ODC在海马白板中研究了ODC对动作电位传导速度的影响。首先，我们发现涉及 ODC 的轴突环之间的距离约为 40 μm。我们还发现 ODC 通过谷氨酸受体（NMDA 和非 NMDA）对输入刺激做出反应。 (3)CA1神经元轴突的传导速度约为1 m/s，我们发现ODC之前的去极化使传导速度增加了约10%。从以上结果可以清楚看出，AC去极化对IN突触传递有抑制作用，而ODC对动作电位的传导速度有刺激修饰作用，表明这两种神经胶质细胞都深入参与了大脑的参与信息处理。