グリア神経回路網の破綻による行動異常の分子メカニズム

胶质神经网络崩溃导致行为异常的分子机制

基本信息

批准号：
18053013
负责人：
平田普三
金额：
$ 3.9万
依托单位：
Nagoya 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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

脳神経回路において、グリア細胞は数にしてニューロンの約10倍あると言われている。近年、グリア細胞が神経回路に不可欠の役割を果たしていることが分かり、回路の理解にはニューロンとグリアから成る巨大なネットワークを研究することが重要であると言われるようになった。研究代表者はグリア細胞の異常による神経回路網の破綻、それによって引き起こされる運動・行動の異常をゼブラフィッシュをモデル動物として研究している。グリア細胞で発現するグリシントランスポーター1変異体は逃避運動が持続せず、ピンセットでつつくなどの触刺激を与えると本来なら数秒泳動するところを0.5秒程度しか運動しないという表現型を示す。変異体ではシナプス間隙に過剰のグリシン分子があり、グリシン作動性抑制伝達が増えていた。グリシン受容体の阻害剤であるストリキニンを作用させてグリシン作動性伝達を弱めることで正常な運動が回復することから、変異体ではグリシン作動性伝達が急性に亢進していることが確かめられ、これはグリア細胞による神経回路ネットワーク制御の一端をになうものである。一方、正常胚にストリキニンを作用させるとグリシン作動性伝達が減少することで異常運動が観察された。ストリキンンを作用させることでシナプス伝達が阻害されるだけでなく、受容体凝集も阻害されることから、この効果は慢性であるといえる。また、ゼブラフィッシュに阻害剤を作用させるという簡単な実験から活動依存的シナプス形成を研究する実験系ができると期待される。

在大脑的神经回路中，神经胶质细胞的数量据说是神经元的 10 倍左右。近年来，人们发现神经胶质细胞在神经回路中发挥着重要作用，研究由神经元和神经胶质细胞组成的庞大网络以了解神经回路变得非常重要。主要研究人员正在使用斑马鱼作为模型动物来研究由于神经胶质细胞异常而导致的神经网络崩溃，以及由此导致的运动和行为异常。在神经胶质细胞中表达的甘氨酸转运蛋白1突变体不表现出持续的逃逸运动，并且当给予触觉刺激（例如用镊子戳）时，它们表现出仅迁移约0.5秒而不是正常的几秒时间的表型。突变体的突触间隙中有过量的甘氨酸分子，甘氨酸抑制传递增加。通过使用甘氨酸受体抑制剂马钱子碱削弱甘氨酸能传递，可以恢复正常运动，这表明突变体中甘氨酸能传递急剧增强，这是神经胶质细胞控制神经回路网络的一部分。另一方面，当士的宁应用于正常胚胎时，由于甘氨酸传递减少而观察到异常运动。这种作用可以说是慢性的，因为士的宁的作用不仅抑制突触传递，而且抑制受体聚集。此外，预计将通过将抑制剂应用于斑马鱼的简单实验来创建用于研究活性依赖性突触形成的实验系统。

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

小型魚類を用いた筋疾患モデル研究

小鱼肌肉疾病模型研究

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
平田普三;他;Louis Saint-Amant;平田普三;平田普三;平田普三;平田普三
通讯作者：
平田普三

Non-sense mutations in the dihydropyridine receptor β1 gene, CACNB1, paralyze zebrafish relaxed mutants.

二氢吡啶受体 β1 基因 CACNB1 的无义突变使斑马鱼松弛突变体瘫痪。

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Cell Calcium 39・2
影响因子：
0
作者：
Liu Z;Nukazuka A;Takagi S;Weibin Zhou
通讯作者：
Weibin Zhou

ゼブラフィッシュを用いた運動の生理遺伝学的解

斑马鱼运动的生理遗传分析

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tagawa K;et. al.,;榎戸靖;Tagawa et al.;Marubuchi et al.;榎戸靖;榎戸靖;榎戸靖;榎戸靖;榎戸靖;Louis Saint-Amant;平田普三;平田普三;Weibin Zhou;岡新一;平田普三;平田普三;渡邉貴樹;Eric Horstick;Sean Low;平田普三;平田普三
通讯作者：
平田普三

運動を規定する遺伝子の解析

调节运动的基因分析