シナプスにおける逆行性シグナルが生後発達期の機能的神経回路形成に果たす役割の解明

阐明突触逆行信号在出生后发育过程中功能性神经回路形成中的作用

• 批准号: 25000015
• 负责人: 狩野 方伸
• 金额: $ 353.93万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013 至 2018
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-25000015/
• 关键词: シナプス; シナプス刈り込み; 生後発達; 神経回路; 逆行性シグナル; 小脳; 登上線維; マウス

平成29年度の計画全体としては、ほぼ計画通り順調に達成したが、平成29年7月に入手する予定であった遺伝子改変マウスの作製が想定以上に遅れ、2カ月遅れて平成29年9月にようやく入手できた。直ちにこの遺伝子改変マウスを交配して目的とする分子(IGF-1受容体を介するシグナルを抑制すると考えられる分子)のプルキンエ細胞特異的ノックアウトマウスの作出を開始したが、想定以上にマウスの妊娠率や出産率が悪く、平成29年度に計画していたシナプス刈り込みの機能解析実験に必要なプルキンエ細胞特異的ノックアウトマウスの個体数を得るのが困難になった。そこで十分な数のマウスを得るために、交配用のマウスの個体数を増やし、当初計画より繁殖期間を4ヶ月延長する必要が生じた(平成30年5月末まで)。さらにその後、このノックアウトマウスの機能解析と研究成果の取りまとめを行って、当初計画を終了するために、平成31年度に研究費を繰り越した。まず、生後20日から30日の当該分子のプルキンエ細胞特異的ノックアウトマウスから小脳スライスを作製し、プルキンエ細胞からホールセル記録を行った。登上線維を刺激した際に発生するシナプス応答から、プルキンエ細胞にシナプス結合する登上線維の本数を求め、さらにシナプス応答の振幅、およびキネティクスを解析した。その結果、登上線維シナプス刈り込みが障害されていることを確認した。以上の電気生理学的計測を終了し、データの取りまとめを行った。

总体而言，2017财年的计划几乎按计划实现，但原定于2017年7月获得的转基因小鼠的生产比预期推迟了更多，导致推迟了两个月，直到2017年9月。终于能够得到它了。他们立即将这些转基因小鼠进行杂交，创造出针对目标分子（一种被认为抑制IGF-1受体介导的信号的分子）的浦肯野细胞特异性敲除小鼠，但小鼠的妊娠率高于预期。计划于2017年进行的突触修剪功能分析实验所需的浦肯野细胞特异性敲除小鼠数量变得难以获得。因此，为了获得足够数量的小鼠，需要增加饲养的小鼠数量，并将饲养期比原计划延长四个月（至2018年5月下旬）。此外，研究经费被结转至2019财年，用于分析该基因敲除小鼠的功能并汇总研究成果，完成原定计划。首先，从出生后20至30天的浦肯野细胞特异性敲除该分子的小鼠中制备小脑切片，并从浦肯野细胞进行全细胞记录。根据攀爬纤维受到刺激时发生的突触反应，我们确定了与浦肯野细胞突触连接的攀爬纤维的数量，并进一步分析了突触反应的幅度和动力学。结果证实攀爬纤维突触修剪受到损害。完成上述电生理测量并汇总数据。

项目成果

The number and distribution of AMPA receptor channels containing fast kinetic GluA3 and GluA4 subunits at auditory nerve synapses depend on the target cells.

• DOI: 10.1007/s00429-017-1408-0
• 发表时间: 2017-11
• 期刊: Brain structure & function
• 影响因子: 3.1
• 作者: Rubio ME;Matsui K;Fukazawa Y;Kamasawa N;Harada H;Itakura M;Molnár E;Abe M;Sakimura K;Shigemoto R
• 通讯作者: Shigemoto R

Retrograde BDNF to TrkB signaling promotes synapse elimination in the developing cerebellum.

• DOI: 10.1038/s41467-017-00260-w
• 发表时间: 2017-08-04
• 期刊: Nature communications
• 影响因子: 16.6
• 作者: Choo M;Miyazaki T;Yamazaki M;Kawamura M;Nakazawa T;Zhang J;Tanimura A;Uesaka N;Watanabe M;Sakimura K;Kano M
• 通讯作者: Kano M

Control of excessive neural circuit excitability and prevention of epileptic seizures by endocannabinoid signaling

• DOI: 10.1007/s00018-018-2834-8
• 发表时间: 2018-05
• 期刊: Cellular and Molecular Life Sciences
• 影响因子: 8
• 作者: Yuki Sugaya;M. Kano

Astroglial glutamate transporter deficiency increases synaptic excitability and leads to pathological repetitive behaviors in mice.

• DOI: 10.1038/npp.2015.26
• 发表时间: 2015-06
• 期刊: Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology
• 作者: Aida T;Yoshida J;Nomura M;Tanimura A;Iino Y;Soma M;Bai N;Ito Y;Cui W;Aizawa H;Yanagisawa M;Nagai T;Takata N;Tanaka KF;Takayanagi R;Kano M;Götz M;Hirase H;Tanaka K
• 通讯作者: Tanaka K

Functional cooperation of metabotropic adenosine and glutamate receptors regulates postsynaptic plasticity in the cerebellum.

代谢型腺苷和谷氨酸受体的功能合作调节小脑的突触后可塑性。

• DOI: 10.1523/jneurosci.5567-12.2013
• 发表时间: 2013
• 期刊: J. Neurosci
• 作者: Kamikubo;Y.;Shimomura;T.;Fujita;Y.;Tabata;T.;Kashiyama;T.;Sakurai;T.;Fukurotani;K.;Kano;M.
• 通讯作者: M.