PTPζ及びバーグマン・グリア細胞によるプルキンエ細胞樹状突起の形態形成制御機構

PTPδ和伯格曼胶质细胞对浦肯野细胞树突形态发生的控制机制

基本信息

批准号：
15700294
负责人：
田中正彦
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Fujita Health University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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

これまでの我々の研究によって、小脳プルキンエ細胞の樹状突起が正常な形態に形成されるためにはコンドロイチン硫酸プロテオグリカンかつ受容体型チロシンポスファターゼであるPTPζのシグナルが働くことが必要であることが示されるとともに、PTPζシグナルの下流ではグルタミン酸トランスポーターであるGLASTの発現が制御されることが示唆されていた。そこで本年度は、PTPζ及びGLASTの役割を更に様々な角度から明らかにするために、以下の実験を行った。PTPζ、そのコンドロイチン硫酸転移酵素、GLASTといった3つの遺伝子のノックアウトマウスにおいて、小脳プルキンエ細胞樹状突起の形態形成に異常があるかを調べた。その結果、3種類全てのノックアウトマウスにおいて、小脳皮質形成過程で少数のプルキンエ細胞が異常な方向に伸びる一次樹状突起を有していることが見出された。In vivoにおいてもPTPζ及びGLASTがプルキンエ細胞樹状突起の正常な形態形成に関与していることが示された。PTPζとそのコンドロイチン硫酸転移酵素のノックアウトマウスにおいては、細胞体の位置異常を起こしているプルキンエ細胞も見出された。しかしながら、成熟したプルキンエ細胞では現在までのところこのような異常は見られていない。また、GLASTの機能抑制によってプルキンエ細胞のグルタミン酸刺激に対する応答性がどのような影響を受けるかを調べるために、小脳切片培養系におけるCaイメージング実験を行った。その結果、グルタミン酸トランスポーター阻害剤処理によって、プルキンエ細胞のグルタミン酸刺激に対する応答性が昂進することが示された。PTPζ及びGLASTの発現や機能が異常になった条件下では、プルキンエ細胞の神経活動にこのような異常が起こることが樹状突起の形態形成異常の原因になっていることが示唆された。

我们迄今为止的研究表明，PTP z（一种硫酸软骨素蛋白聚糖和受体酪氨酸磷酸酶）的激活对于正常小脑浦肯野细胞树突的形成是必要的，还表明 GLAST（一种谷氨酸转运蛋白）的表达在下游受到调节。 PTP 信号。因此，今年，我们进行了以下实验，从各个角度进一步明确PTPζ和GLAST的作用。我们研究了敲除 PTP 、软骨素磺基转移酶和 GLAST 三个基因的小鼠中小脑浦肯野细胞树突的形态发生是否存在异常。他们发现，在所有三种类型的基因敲除小鼠中，少量浦肯野细胞都具有初级树突，这些树突在小脑皮层的形成过程中向异常方向延伸。在体内，PTP z 和 GLAST 也被证明参与浦肯野细胞树突的正常形态发生。在 PTP 及其软骨素磺基转移酶敲除的小鼠中，还发现了胞体错位的浦肯野细胞。然而，迄今为止，在成熟的浦肯野细胞中尚未观察到此类异常。此外，为了研究 GLAST 功能抑制如何影响浦肯野细胞对谷氨酸刺激的反应性，我们在小脑切片培养系统中进行了 Ca 成像实验。结果表明，谷氨酸转运蛋白抑制剂治疗增强了浦肯野细胞对谷氨酸刺激的反应性。有人提出，在PTPζ和GLAST的表达和功能异常的情况下，浦肯野细胞神经活动的异常是树突形态发生异常的原因。