樹状突起活動電位の生理学的役割に関する研究

树突动作电位的生理作用研究

基本信息

批准号：
20021001
负责人：
中尾光之
金额：
$ 2.56万
依托单位：
Tohoku 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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は、樹状突起活動電位の生理学的役割の候補の一つとしては、内因性カナビノイドを介した抑制性シナプスにおける逆行性情報伝達、いわゆるDSIが、生理的にはNa^+スパイクの樹状突起への逆伝播によって誘発されるという仮説を立てた。DSI自体のメカニズムに関するこれまでの研究からポストシナプスより放出される内因性カナビノイドは、2-アラキドノイルグリセロール(2-AG)であると考えられている。そこで、プレシナプスの機能修飾のメカニズムを調べるために、本年度はCOX-2の活性変化の影響や代謝産物の投与効果について調べた。2-4週齢のマウスより海馬スライス標本を作成し、CAI野錐体細胞における単シナプス性IPSCをボルテージクランプ・モードで経時的に記録した。COX-2の抑制剤であるCAY10404を細胞外投与すると、IPSCの振幅は減少した。この効果はCBI受容体のアンタゴニストであるSR141716の追加投与により阻害されたことから、内因性カナビノイドである2-AGの働き、すなわちDSIと同等の伝達物質放出抑制によると考えられる。一方、COX-2による2-AGの代謝産物であるPGE2-Gを細胞外へ投与すると、IPSC振幅には一過性の増強が観察された。これらの結果は、(1)海馬スライス標本においてはプロスタグランジンとカナビノイドのある程度の放出・滲出が常にあること、(2)COX-2活性の程度により両者の放出・滲出のバランスが変化し、結果としてプレシナプスにおけるGABAの放出が促進・抑制の両方向に調節され得ること、(3)樹状突起活動電位によるポストシナプスの脱分極は2-AGの産生を促進することで両者のバランスを変化させ、GABAの放出抑制を引き起こしていること、を示唆している。樹状突起活動電位がCOX-2活性に影響を与えるか否かなどが今後の重要な課題である。

我们假设树突状作用潜力的生理作用的候选者之一是，通过内源性大麻素抑制性突触中的逆行信号传导是通过内源性大麻素在抑制性突触中，是由Na^+ spike to to Dendrites的反向流化引起的。先前关于DSI本身机制的研究被认为是从突触后释放的内源性大麻素，称为2-芳基烯丙基甘油（2-AG）。因此，为了研究突触前的功能修饰机制，今年我们研究了COX-2活动变化的影响以及代谢物给药的影响。从2-4周大的小鼠中制备海马切片标本，并在电压夹模式下记录了CAI锥体细胞中的单突触IPSC。 COX-2抑制剂CAY10404的细胞外施用可降低IPSC的幅度。 CBI受体的拮抗剂SR141716的额外给药抑制了这种作用，并且被认为是由于内源性大麻素2-AG的功能，即抑制与DSI相当的发射器的释放。另一方面，当细胞外施用COX-2的PGE2-G（由COX-2的2-AG代谢产物）时，观察到IPSC振幅的瞬时增强。这些结果表明，（1）在海马片标本中，前列腺素和大麻素的释放和渗出始终存在一定程度，（2）两种释放和渗出之间之间的平衡因Cox-2活性的程度而变化，这取决于Cox-2活性的程度，从而导致两种GABA释放在两种方式中都可以在两种方面进行调节，并且在加速方面都可以在3个方向上进行调节，并在加速方向上（3）。树突状作用电位通过促进2-AG的产生而改变两者之间的平衡，从而导致抑制GABA释放。重要的未来问题包括树突状作用电位是否影响COX-2活性。