機能分子イメージングを用いたグリア・ニューロン相互作用の解析

使用功能分子成像分析神经胶质-神经元相互作用

• 批准号: 15082203
• 负责人: 岡部 繁男
• 金额: $ 40.96万
• 依托单位: The University of Tokyo (2007)Tokyo Medical and Dental University (2003-2006)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15082203/
• 关键词: 脳・神経; 細胞・組織; シグナル伝達; シナプス; バイオイメージング; グリア細胞; 蛍光顕微鏡法; 軸素; 樹状突起; 神経培養; 軸索

グリア細胞、特にアストログリア細胞が成熟シナプス近傍にその突起を伸展させて、シナプス機能の調節を行う事は近年の多くの研究結果によって明らかになった。一方でグリア細胞の分泌する拡散性の因子によって、シナプス形成・成熟過程が促進されることもいくつかの報告によって示されている。しかしながら、シナプス形成過程にアストログリアの突起が直接的に軸索あるいは樹状突起に接触することによって、局所的なシナプスの成熟が誘導される可能性についてはこれまで検討されてこなかった。この問題にアプローチするために、海馬錐体細胞をrhodamine-dextranで、またアストログリアをGFPによって標識し、二光子顕微鏡によるタイムラプス観察を行い、アストログリアの直接的な接触が、局所的にフィロポディア・スパインの維持・成熟を制御することを既に報告した(J.Neurosci 2007)。更にこの現象とシナプス後肥厚部(PSD)の形成過程との関連を調べるため、大脳皮質スライス培養系を用いてPSDのマーカー分子となるHomer-GFPを錐体細胞に発現させてアストログリアの突起の接触とスパイン/PSD構造の形成の間の関連を解析した。アストログリアと接触したスパインは、接触がないスパインと比較して有意にPSDの集積を起こしやすく、かつスパインおよびPSD構造は長期的に安定化された。スパインとアストログリアめ接触時間が長いことはPSDの集積とスパインの分化に必須であった。アストログリアは自己の排他的領域内に存在する多数のスパイン・PSD構造の形成と維持を、単一シナプスレベルで制御していることになる。グリア細胞が神経回路網に対して精密な機能制御を行っていることがこれら一連の実験により明確に示された。

最近的许多研究表明，神经胶质细胞，尤其是星形胶质细胞，在成熟的突触附近扩展其突起，并调节突触功能。另一方面，几份报告还表明，神经胶质细胞分泌的扩散因子促进突触形成和成熟过程。但是，尚未研究在突触形成过程中与轴突或树突直接接触的局部突触成熟的可能性。为了解决这个问题，我们先前报道说，海马锥体细胞用若丹明 - 雷克斯和阿斯特罗格利亚标记为GFP，使用两光子显微镜进行了延时观测，并且直接与Astroplia直接接触了Astroplia局部调节neuropodia Spine的维护和成熟（J.Neurosci 2007）。此外，为了研究这种现象与突触后肥大（PSD）的形成过程之间的关系，我们使用大脑皮层切片培养系统表达了homer-GFP，这是一种在金字塔细胞上的PSD的标记分子，并分析了Spine/Pshite n spine/Spine/Spine/Spine/Spine/Spine/Spine/Spine/Spine/sance sance in-Pyramidal细胞上的关系。与没有接触的棘突相比，接触星形胶质细胞的刺堆积的可能性要大得多，并且长期稳定了脊柱和PSD结构。脊柱和星形胶质细胞之间的长时间接触时间对于PSD和脊柱分化的积累至关重要。 Astroglia控制着在单个突触水平上存在于其独家区域内的众多脊柱PSD结构的形成和维护。这些一系列实验清楚地表明，神经胶质细胞对神经网络进行精确的功能控制。

项目成果

Co-localization of a novel transcriptional repressor simiRP58 with RP58

新型转录抑制因子 simiRP58 与 RP58 的共定位

• 发表时间: 2008
• 期刊: Biochemical and Biophysical Research Communications 368
• 作者: Kano;M.;Hashimoto;K.;Tabata;T.;Takahashi A
• 通讯作者: Takahashi A

シナプス後部蛋白質のイメージング

突触后蛋白成像

• 发表时间: 2007
• 作者: Ashida G;Funabiki K.;岡部繁男
• 通讯作者: 岡部繁男

微小管結合蛋白doublecortin-like kinaselの神経細胞内動態

微管相关蛋白双皮质素样激酶的神经元内动力学

• 发表时间: 2007
• 作者: 申 義庚;岡部 繁男
• 通讯作者: 岡部 繁男

High-purity lineage selection of embryonic stem cell-derived neurons.

胚胎干细胞来源的神经元的高纯度谱系选择。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Stem Cells and Development 14
• 作者: Schmandt;T.;Meents;E.;Gossrau;G.;Gornik;V.;Okabe;S.;O.Brustle
• 通讯作者: O.Brustle

出生後の脳発達においてRcc1の果たす核-細胞質間物質輸送の機能

Rcc1在出生后大脑发育中的核质转运功能

• 发表时间: 2008
• 作者: 西井清雅;西本毅治;橋爪華奈子;熊井まどか;宮野有美;柴田洋三郎;岡部繁男
• 通讯作者: 岡部繁男