細胞外Cl^-を調節して神経回路の興奮性を制御するグリアのCl^-トランスポーター

胶质细胞 Cl^- 转运蛋白调节细胞外 Cl^- 控制神经回路的兴奋性

基本信息

批准号：
16047213
负责人：
福田敦夫
金额：
$ 4.35万
依托单位：
Hamamatsu University School of Medicine
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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

1.脳スライスのアストロサイトからの[Cl^-]_i測定とグリアによる神経回路機能調節の証明[窪田・福田]:まずアストロサイト親和性色素のsulforhodamine 101を用いて、海馬スライス中のastrocytesを同定した。次にパッチ電極内液にCl^-感受性蛍光色素のMEQを加えておき、同定した多数のastrocytesにsingle-cell electroporation法で次々とMEQを注入し、同時に5-6個のastrocytesでのCl^-イメージングを可能にした。シェーファー側枝をテタヌス刺激した時のastrocytesの[Cl^-]_i変化をこれら複数個のastrocytesで同時に観察した(astrocyte回路網のCl^-イメージング)。シェーファー側枝の高頻度刺激で記録したすべてのastrocyteでMEQ蛍光が低下、すなわち[Cl^-]_i上昇が見られた。これらの[Cl^-]_i上昇は刺激の頻度や強度に応じて変化した。しかしこの変化は、以前我々が報告した錐体細胞でのGABA作用を抑制性から興奮性に逆転させるCl^-蓄積(J.Neurophysiol. 2003)とは時間経過が異なり、静止電位におけるastrocyteのCl^-の電気化学勾配もニューロンと逆向きとの報告もあるので、このastrocyteでの[Cl^-]_i上昇はニューロンとは全く別のメカニズムであると考えられた。以上からastrocyte回路網による能動的なCl^- buffering機構が存在すると結論した。2.神経障害モデルを用いたアストロサイトの[Cl^-]_i調節による神経回路機能調節の検討[福田・窪田・井上]:神経障害モデル(皮質凍結損傷)の傷害部位ではastrocyteが増殖していた。GFAP、NSEとNKCC1,KCC2との二重免疫染色とin situ hybridizationを行った結果、ニューロンではNKCC1,KCC2とも発現していたのにたいし、astrocyteではNKCC1のみが発現しており、astrocyte回路網によるCl^- buffering機構存在の仮説と矛盾しない結果であった。

1。[Cl^ - ] _ i来自脑部星形胶质细胞和通过鉴定的GIA调整神经电路功能的证明。接下来，将敏感的荧光染料的MEQ添加到贴片电极内部溶液中，然后将MEQ接一个地向单细胞电穿孔定律注射到所鉴定的许多星形胶质细胞中，同时cl^在5-6个星形胶质细胞中。我使成像成为可能。当同时观察到这些多个星形胶质细胞（星形胶质细胞电路网络的Cl^-Imiganging）同时观察到Shafer的侧分支同时刺激时，星形胶质细胞的[Cl^ - ] _ i会改变。 MEQ荧光中缩短的侧面分支的频率刺激记录的所有星形胶质细胞都会减少，即[Cl^ - ] _ I增加。这些[Cl^ - ] _ i的上升根据刺激的频率和强度变化。但是，这种变化与从Cl ^-2003的时间不同，后者将先前报道的金字塔细胞中的GABA效应从抑制转变为兴奋（j.neurophysior。 ^ - 据报道，电化学梯度也与神经元相反，因此认为[cl^ - ] _在该星形胶质细胞中升高是与神经元完全不同的机制。从上面，我们得出的结论是，星形胶质细胞电路网络有一个主动的悬挂机制。 2。通过调节神经病模型[Cl^ - ] _ i调整神经回路功能调整[Fukuda / kubota / inoue]来调整神经回路功能[cl^ - ]：星形胶质细胞在神经病模型的损伤部位生长（Cortex Frozen Frozen损坏）。 ta。由于GFAP，NSE和NKCC1，KCC2在原位杂交之间进行了双重免疫 - 但在NKCC1和KCC2的神经元中表达，但只有NKCC1在星形胶质细胞，星形胶质细胞电路网络中表达用该机制的存在假设。

项目成果

期刊论文数量（30）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Diuretic soothes seizures in newborns

DOI：
10.1038/nm1105-1153
发表时间：
2005-11-01
期刊：
NATURE MEDICINE
影响因子：
82.9
作者：
Fukuda, A
通讯作者：
Fukuda, A

脳機能におけるCl^-ホメオスタシスの役割についての新しい考え方

思考 Cl^-稳态在脑功能中的作用的新方法

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
医学のあゆみ 214
影响因子：
0
作者：
Fukuda;A.;福田敦夫
通讯作者：
福田敦夫

Differential expression of KCC2 accounts for the differential GABA responses between relay and intrinsic neurons in the early postnatal rat olfactory bulb.

KCC2 的差异表达解释了出生后早期大鼠嗅球中继神经元和内在神经元之间的差异 GABA 反应。

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Eur.J.Neuroscl. (in press)
影响因子：
0
作者：
Ban;T.et al.;Toyoda H. et al.;Ueta Y.et al.;Inoue K. et al.;Wang C.et al.
通讯作者：
Wang C.et al.

Malfunction of respiratory related neuronal activity in Na^+, K^+-ATPase α2 subunit-deficient mice is due to abnormal Cl^- homeostasis in brainstem neurons.

Na^+、K^+-ATPase α2 亚基缺陷小鼠呼吸相关神经元活动功能障碍是由于脑干神经元中 Cl^- 稳态异常所致。

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
J.Neurosci. 24
影响因子：
0
作者：
Ban;T.et al.;Toyoda H. et al.;Ueta Y.et al.;Inoue K. et al.;Wang C.et al.;Inoue K. et al.;Yamada J. et al.;Uchida K. et al.;Ikeda K. et al.
通讯作者：
Ikeda K. et al.

外側膝状体のクロライドトランスポーターとクロライドホメオスタシス

外侧膝状体内的氯离子转运蛋白和氯离子稳态

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
生体の科学 55(6)
影响因子：
0
作者：
Ban;T.et al.;Toyoda H. et al.;Ueta Y.et al.;Inoue K. et al.;Wang C.et al.;Inoue K. et al.;Yamada J. et al.;Uchida K. et al.;Ikeda K. et al.;福田敦夫
通讯作者：
福田敦夫