海馬シナプスにおけるグルタミン酸・GABA共放出のメカニズム

海马突触谷氨酸和 GABA 共释放的机制

基本信息

批准号：
17023002
负责人：
神谷温之
金额：
$ 2.62万
依托单位：
Hokkaido 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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17023002/
关键词：
海馬シナプス伝達グルタミン酸 GABA

项目摘要

本研究では、幼弱期苔状線維シナプスからのグルタミン酸とGABAが共放出されるとする仮説の妥当性について再検討する目的で、苔状線維刺激により単シナプス性IPSCを惹起する条件について、スライスパッチクランプ法による詳細な電気生理学的検討を行った。生後2ないし3週のマウス海馬スライス標本において、歯状回顆粒細胞層の刺激により生じる応答をCA3野ニューロンからホールセルクランプ法により記録した。同一の刺激電極から強い刺激と弱い刺激を交互に与え、グルタミン酸受容体阻害薬(CNQXとAP5)の効果を比較した。弱い刺激によるシナプス応答はCNQXとAP5の投与により完全に消失したのに対し、強い刺激に対する応答の一部は残存し、この成分はGABA_A受容体阻害薬picrotoxinの追加投与により消失した。また、苔状線維軸索通過部のCA3野透明層の電気刺激による応答は、多くの場合CNQXとAP5により完全に消失せず、picrotoxinの追加投与により消失した。顆粒細胞層の刺激により生じる単シナプス性IPSCは、強い刺激により苔状線維以外、おそらく抑制性介在ニューロンを刺激し、順向性あるいは軸索反射の機構を介してCA3野ニューロンに単シナプス性IPSCを生じたと考えられた。歯状回顆粒細胞層の弱い刺激で選択的に苔状線維を刺激した際には単シナプス性IPSCを生じなかったことから、苔状線維シナプス自身はGABAを放出しない可能性が高い。幼弱期の苔状線維シナプスからグルタミン酸に加えてGABAが共放出されるという仮説は、不適切な実験条件によるアーチファクトであると考えた。

在本研究中，为了重新检验谷氨酸和 GABA 从年轻苔藓纤维突触中共同释放的假设的有效性，我们对切片中苔藓纤维刺激诱导单突触 IPSC 的条件进行了详细的电生理学研究。使用膜片钳方法。在2至3周大的小鼠海马切片中，使用全细胞钳法记录CA3区神经元刺激齿状回颗粒细胞层产生的反应。我们通过从同一刺激电极交替施加强刺激和弱刺激来比较谷氨酸受体抑制剂（CNQX 和 AP5）的效果。 CNQX和AP5的施用完全消除了对弱刺激的突触反应，而对强刺激的一些反应仍然存在，并且通过额外施用GABA_A受体抑制剂印防己毒素消除了该成分。此外，在许多情况下，CNQX和AP5并没有完全消除苔藓纤维轴突穿过的CA3区域对电刺激的反应，而是通过额外施用印防己毒素来消除。通过刺激颗粒细胞层产生的单突触IPSC由于强刺激而刺激除苔藓纤维之外的可能的抑制性中间神经元，并且单突触IPSC通过顺行或轴突反射机制刺激CA3区域中的神经元。当用弱刺激齿状回颗粒细胞层选择性刺激苔藓纤维时，没有产生单突触IPSC，因此苔藓纤维突触本身很可能不释放GABA。我们认为，儿童早期苔藓纤维突触除了谷氨酸之外还共同释放 GABA 的假设是由于不适当的实验条件造成的人为因素。