シナプス可塑性の誘導における内因性カンナビノイドの役割

内源性大麻素在诱导突触可塑性中的作用

基本信息

批准号：
15029220
负责人：
少作隆子
金额：
$ 4.48万
依托单位：
Kanazawa 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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

<目的>内因性カンナビノイドは、脳の様々な領域において逆行性シグナルとして働いている。シナプス後ニューロンから放出され、それがシナプス前終末に存在するカンナビノイド受容体を活性化し、神経伝達物質の放出を抑制する。また、シナプス可塑性の誘導にも関与していることが報告されている。本研究では、培養海馬ニューロンを用い、内因性カンナビノイドの放出メカニズムについて詳しく検討した。<方法>ラットおよびマウスの海馬ニューロンを単離培養し、ニューロン・ペアよりIPSCを記録し、IPSCの振幅の変化を指標にしてシナプス後ニューロンからの内因性カンナビノイドの放出量を測定した。また、phospholipase C(PLC)産物であるジアシルグリセロールにより活性化されるTRPC6チャネルを強制発現させ、生きた細胞1個のPLC活性をリアルタイムでモニターした。<結果および考察>(1)Gq共役型受容体(group I代謝型グルタミン酸受容体など)の活性化と脱分極が同時に起こると内因性カンナビノイドが多量に放出された。(2)受容体活性化による内因性カンナビノイドの放出はPLCβ1欠損マウスでは消失していた。(3)受容体活性化により引き起こされる内因性カンナビノイドの放出は、細胞内Ca^<2+>濃度に強く依存していた。(4)TRPC6電流を指標としてPLCβ1活性を調べたところ、受容体を介するPLCβ1の活性化が細胞内Ca^<2+>濃度に強く依存し、また、脱分極によるCa^<2+>濃度上昇により著しく増強されることが示された。以上より、内因性カンナビノイドの合成・放出の律速酵素と考えられるPLCβ1が、生理的範囲において強いCa^<2+>依存性を示すため、細胞内Ca^<2+>濃度上昇と受容体活性化が同時に起こると強く活性化され、多量のカンナビノイドが放出されると考えられた。

<目的>内源性大麻素在大脑的各个区域充当逆行信号。它从突触后神经元释放，激活突触前末端的大麻素受体，抑制神经递质释放。据报道，它参与诱导突触可塑性。在这项研究中，我们利用培养的海马神经元详细研究了内源性大麻素的释放机制。 <方法> 分离培养大鼠和小鼠的海马神经元，从神经元对中记录IPSC，以IPSC振幅的变化为指标，测定突触后神经元释放的内源性大麻素的量。此外，我们强制表达由磷脂酶 C (PLC) 产物二酰甘油激活的 TRPC6 通道，并实时监测单个活细胞中的 PLC 活性。 <结果与讨论> (1)当Gq偶联受体(I族代谢型谷氨酸受体等)的激活和去极化同时发生时，大量内源性大麻素被释放。 (2) 在 PLCβ1 缺陷小鼠中，由受体激活诱导的内源性大麻素释放被消除。 (3)受体激活诱导的内源性大麻素释放强烈依赖于细胞内Ca 2+ 浓度。 (4)当以TRPC6电流为指标研究PLCβ1活性时，发现受体介导的PLCβ1活化强烈依赖于细胞内Ca ^ 2+ 浓度，并且由于去极化而导致Ca ^ 2+ 浓度。随海拔的升高而显着增强。由上可知，PLCβ1被认为是内源性大麻素合成和释放的限速酶，在生理范围内表现出强烈的Ca^<2+>依赖性，导致细胞内Ca^<2+>增加。人们认为，当大麻素同时出现时，它们会被强烈激活并释放大量大麻素。