ATPからアデノシンへの細胞外変換を介したアストロサイトによるシナプス前抑制機構

星形胶质细胞通过胞外 ATP 转化为腺苷的突触前抑制机制

基本信息

批准号：
18053022
负责人：
加藤総夫
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Jikei 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：
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

シナプス前プリン受容体がシナプス近傍のアストロサイトから放出されるATPによって活性化される可能性を延髄孤束核の脳スライス標本を用いて検討した。1.GAFP-GFPマウスを用いて、アストロサイトへの選択的パッチクランプ法によってアストロサイト・ネットワークの空間的広がりと電気生理学的性質を解析したところ、ギャップ・ジャンクションを介したdye-couplingは2〜3個にとどまる一方、突起の伸張が水平方向(吻尾内外側)に多く、背腹側方向には少ないという空間的特徴が見出された。脳幹水平断および冠状断切片でのGFAP染色像の2次元フーリエ解析によっても同じ結論が得られた。この結果は、孤束核アストロサイトが背腹方向の層的な支配域をなしてニューロンとのコミュニケーションを図っている可能性を示す。2.テトロドトキシン潅流下、脳幹スライス孤束核小型ニューロンから微小興奮性シナプス後電流(mEPSC)を記録し、caged ATPとlaser photolysis法を用いた時間・空間限局的ATP投与を用いて、シナプス前P2X受容体の局所的活性化が即時的グルタミン酸放出を誘発する事実を示した。3.GFAP-GFPマウス孤束核におけるX-Rhod-2AMを用いたCa imagingによって、2mSADPがアストロサイト選択的に細胞内Ca^<2+>濃度を上昇させる事実を見出した。以上より、アストロサイトからの局所的ATP放出が直接的にシナプス前P2X受容体を活性化させて内臓一次求心線維からのグルタミン酸放出を誘発する可能性が示された。

我们使用延髓核的脑切片研究了突触前嘌呤能受体被突触附近星形胶质细胞释放的 ATP 激活的可能性。 1. 使用 GAFP-GFP 小鼠，我们通过星形胶质细胞的选择性膜片钳分析星形胶质细胞网络的空间范围和电生理特性，发现通过间隙连接的染料偶联虽然只有三个，但发现了一个空间特征，其中突起的延伸更多地沿水平方向（颈尾内侧和外侧），而沿背腹方向延伸更少。对水平脑干切片和冠状脑干切片的 GFAP 染色图像进行二维傅立叶分析也得出了相同的结论。这一结果表明孤寂核中的星形胶质细胞可能通过形成背腹分层神经支配区域与神经元进行交流。 2.在河豚毒素灌注下，从脑干切片中孤束核的小神经元记录微小的兴奋性突触后电流（mEPSC），并使用笼式 ATP 检测突触前 P2X，并使用激光光解进行时空局部 ATP 管理。受体的激活导致谷氨酸立即释放。 3.通过使用X-Rhod-2AM对GFAP-GFP小鼠孤束核进行Ca成像，我们发现2mSADP选择性地增加星形胶质细胞中的细胞内Ca^2+浓度。这些结果表明星形胶质细胞释放的局部 ATP 直接激活突触前 P2X 受体并诱导内脏初级传入纤维释放谷氨酸。