発達期小脳における登上線維シナプス除去の臨界期と神経活動依存症に関する研究

发育中小脑攀爬纤维突触去除关键期及神经元活动依赖性的研究

基本信息

批准号：
10156237
负责人：
狩野方伸
金额：
$ 1.28万
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 (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

成熟動物では小脳プルキンエ細胞はただ1本の登上線維によって支配されるが、発達初期には3〜5本の登上線維の支配を受ける。発達につれて過剰な登上線維が淘汰され、生後約20日で成熟型の1対1の結合が完成する。先行研究から、NMDA受容体の関与が示唆されていたが、この過程が神経活動に依存するかについての直接的な証明がなく、また、小脳生後発達のどの時期に必要であるか(臨界期)については明らかでなかったので、本研究においてこの2点を追求した。(1) 神経活動依存性の検討:テトロドトキシン(TTX)をethylene-vinylacetate copolymer(ELVAX)に溶媒によって混合し、その微小ブロックを生後10日の発達期マウス小脳の表面に移植して、これからTTXを持続的に小脳に与えた。マウスを成長させ、生後24日から36日の間に、登上線維の支配様式を電気生理学的に解析した。ELVAX近傍の小脳6-8葉で記録すると、vehicle投与群に対してTTX投与群では、登上線維による多重支配を受けるプルキンエ細胞の割合が有意に高かった。これに対し、ELVAXから離れた小脳1/2および10葉では、両群間で有意差はなかった。したがって、TTXの効果は小脳内に限局しており、小脳内の神経活動が登上線維シナプス排除に必要であると考えられた。(2) 臨界期の検討:NMDA受容体の特異的阻害剤のMK-801(0.25μg/g体重)を1日1回生後7日から14日まで8日間腹腔内投与し、その後投与をやめて生後25日まで成長させた群(P7-P14投与群)、生後15日から21日まで7日間腹腔内投与した群(P15-P21投与群)および生理食塩水投与対照群で比較したところ、P15-P21投与群でのみ登上線維シナプス排除に異常を認めた。この結果は、登上線維シナプス排除の臨界期は生後15日以降であることを示す。

在成熟的动物中，小脑浦肯野细胞仅由一个攀岩纤维支配，但是在发育的早期阶段，它们受到三到五个攀岩纤维的控制。随着人体的发展，消除了过多的攀爬纤维，并且在出生后20天左右完成成熟的一对一键。先前的研究表明，NMDA受体的参与，但是没有直接证据表明该过程是否取决于神经活动，并且尚不清楚脑脑发育后的哪个时期（关键时期），因此我们在这项研究中追求这两个点。（1）使用溶剂将神经活性依赖性的研究与乙二醇 - 乙二醇共聚物（Elvax）混合，将四毒素（TTX）与乙二醇乙酸乙酸酯共聚物（Elvax）混合，并将微块植入出生后10天发育中的小鼠小脑表面上，并连续将TTX植入TTX。生长小鼠，并通过电生理分析24至36天生命的攀岩纤维支配方式。与媒介物处理的组相比，TTX组的purkinje细胞的比例在埃尔瓦克斯附近的小脑6-8裂片中记录下来。相比之下，小脑1/2和10叶的两组之间没有显着差异，这些裂片与Elvax分离。因此，TTX的作用仅限于小脑，小脑内的神经活动被认为是排除攀岩纤维突触所必需的。（2）检查临界阶段：当比较NMDA受体MK-801的特异性抑制剂（0.25μg/g体重）时，每天一次，每天一次，腹膜内递给MK-801（0.25μg/g体重）（0.25μg/g体重）在出生后7至14天，然后停止，然后在出生后停止（P7），然后停止（P7-py）。仅在P15-P21组中观察到腹膜内的15至21天（P15-P21组）和盐水对照组消除TOSHO纤维突触的异常。该结果表明，排除攀岩纤维突触的关键时期是在15天后。