神経終末部の脱分極によるホスホリパーゼCの活性化と伝達物質放出の増強

通过神经末梢去极化激活磷脂酶 C 并增强递质释放

基本信息

批准号：
17023035
负责人：
石橋仁
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kyushu 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

项目摘要

細胞外カルシウムイオンを除去した条件下で、神経終末部の脱分極刺激を行って、神経終末部内で起こるカルシウム放出とそれに伴って生じる神経伝達物質の放出増強について、そのメカニズムの解明を目的に研究を遂行した。実験にはラット脊髄後角から機械的処理によって急性単離した神経細胞を用いた。単離した神経細胞にパッチクランプ法を適用し、細胞外無カルシウム条件下で高カリウム溶液を投与して神経終末部を脱分極させると、グリシン作動性自発性抑制性シナプス後電流(IPSC)の頻度が約10倍に増加した。この応答は、細胞外ナトリウムイオンを除去した条件下やウワバイン存在下でも認められたが、これらの条件では、脱分極応答からの回復が著明に抑制された。この結果から脱分極刺激後のIPSC頻度の回復過程にナトリウム・カルシウム交換体が関与しており、脱分極刺激でカルシウム放出が起こっていることが示唆された。実際、脱分極によるIPSCの頻度増加は膜透過性のカルシウムキレート薬であるBAPTA-AMの処置によって強力に抑制され、さらに、細胞内カルシウム貯蔵部位を枯渇させると、脱分極による伝達物質放出増強がみられなくなった。また、この脱分極による伝達物質放出の増強はホスホリパーゼC阻害剤であるU73122により強力に抑制された。シナプス小胞に取り込まれる蛍光色素FM1-43を用いて、シナプスの開口放出を調べたところ、FM1-43の蛍光強度は細胞外無カルシウム条件下の脱分極刺激で著明に減少し、脱分極自体で伝達物質の開口放出が起こっていることがわかった。以上の結果から、神経終末部では脱分極自体でホスホリパーゼCが活性化されて伝達物質放出が増強される機構が存在することが明らかになった。

研究旨在阐明神经末梢内钙释放的机制，以及在去除细胞外钙离子的条件下通过对神经末梢进行去极化刺激来增强神经递质释放。实验中使用通过机械处理从大鼠脊髓背角急性分离的神经元。将膜片钳方法应用于分离的神经元，并在细胞外无钙条件下给予高钾溶液使神经末梢去极化，甘氨酸能自发抑制性突触后电流（IPSC）的频率增加了约10倍。在去除细胞外钠离子或存在哇巴因的条件下也观察到该反应，但在这些条件下去极化反应的恢复被显着抑制。这些结果表明钠-钙交换器参与去极化刺激后IPSC频率的恢复过程，并且钙释放发生在去极化刺激后。事实上，去极化诱导的IPSC频率增加被BAPTA-AM（一种膜渗透性钙螯合剂）处理强烈抑制，此外，去极化诱导的递质释放增强被耗尽细胞内钙储存位点所抑制。看到它。此外，这种去极化诱导的递质释放增强被磷脂酶 C 抑制剂 U73122 强烈抑制。当使用掺入突触小泡的荧光染料FM1-43研究突触胞吐作用时，在细胞外无钙条件下，通过去极化刺激，FM1-43的荧光强度显着降低，发现递质本身发生胞吐作用；。上述结果表明，存在一种机制，即去极化本身激活神经末梢的磷脂酶C并增强递质释放。