パーキンソン病モデルを用いて大脳皮質-大脳基底核ループの運動制御機構を解明する

使用帕金森病模型阐明大脑皮层基底神经节环的运动控制机制

• 批准号: 03J01463
• 负责人: 金田 勝幸
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: National Institute for Physiological Sciences (2005)Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research (2003-2004)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J01463/
• 关键词: 大脳基底核; パーキンソン病; 淡蒼球; 代謝調節型グルタミン酸受容体; ドーパミンニューロン; 運動制御機構; 電気生理学; 免疫組織化学; トーパミンニューロン

淡蒼球外節は線条体と淡蒼球自身からGABAによる抑制性入力を受けている。淡蒼球にはGABA_B受容体が豊富に発現しているが、シナプス性に遊離されたGABAがGABA_B受容体を活性化しうるのかどうかは不明であった。そこで、ラット脳スライス標本を用いて淡蒼球ニューロンからホールセルパッチクランプ記録を行うことにより、この点を明らかにすることを試みた。淡蒼球内部あるいは線条体をグルタミン酸受容体ブロッカー存在下で単発電気刺激すると、GABA_A受容体を介した早い抑制性シナプス後電位(IPSPs)のみが誘発されたのに対し、50Hz、20発の連続刺激を与えると速いIPSPsに続く遅いIPSPsが観察された。この遅いIPSPsはGABA_B受容体の特異的なアンタゴニストで完全にブロックされた。この結果は、連続刺激によりシナプス性に遊離されたGABAがシナプス後膜に存在するGABA_B受容体を刺激することにより淡蒼球ニューロンの活動を抑制することを示唆している。一方、シナプス後性のGABA_Bの効果を遮断した条件下で、連続刺激により誘発されるGABA_A受容体を介する速いIPSPsに対するGABA_Bアンタゴニストの効果を調べたところ、アンタゴニストの投与により速いIPSPsのアンプリチュードは有意に増大した。この結果はシナプス前膜に存在するGABA_B受容体の刺激によりGABAの遊離が抑制されていることを示唆している。以上の結果は、淡蒼球ニューロンの発火レベルとパターンがシナプス前膜および後膜に存在するGABA_B受容体により制御されていることを示唆している。

苍白球外段接收来自纹状体和苍白球本身的 GABA 抑制输入。 GABA_B受体在苍白球中大量表达，但尚不清楚突触释放的GABA是否可以激活GABA_B受体。因此，我们试图通过使用大鼠脑切片制剂对苍白球神经元进行全细胞膜片钳记录来澄清这一点。在谷氨酸受体阻滞剂存在的情况下，对苍白球或纹状体进行单次电刺激仅通过 GABA_A 受体引发快速抑制性突触后电位 (IPSP)，而当施加连续刺激时，观察到快速 IPSP，然后是慢速 IPSP。这些缓慢的 IPSP 被 GABA_B 受体的特定拮抗剂完全阻断。该结果表明，通过连续刺激而突触释放的 GABA 通过刺激突触后膜中存在的 GABA_B 受体来抑制苍白球神经元的活性。另一方面，当我们在突触后 GABA_B 效应被阻断的条件下检查 GABA_B 拮抗剂对由 GABA_A 受体介导的快速 IPSP 的影响时，我们发现，在突触后 GABA_B 效应被阻断的条件下，连续刺激诱导的快速 IPSP 的幅度显着降低。增加到该结果表明，GABA 释放受到刺激突触前膜中存在的 GABA_B 受体的抑制。这些结果表明，苍白球神经元的放电水平和模式是由位于突触前和突触后膜的 GABA_B 受体控制的。

项目成果

Kaneda K.: "Differential expression patterns of mGluR1 alpha in monkey nigral dopamine neurons"Neuroreport. 17・7. 947-950 (2003)

Kaneda K.：“猴子黑质多巴胺神经元中 mGluR1 α 的差异表达模式”Neuroreport 17・7（2003）。