海馬苔状繊維の選択的除去と再配置に関する発達生理学的研究

海马苔藓纤维选择性去除和迁移的发育生理研究

• 批准号: 05J11989
• 负责人: 中村 美智子
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J11989/
• 关键词: 海馬苔状線維; 発達変化; GAGA_A受容体; GAGAA受容体; GABA_A受容体

発達期において神経細胞は一旦多くの標的細胞に投射した後、決まった様式で細胞移動や軸索除去・再配置を起こし、最終的に成熟脳に見られる神経回路を形成させるといったダイナミックな現象を示す。神経回路が形成される発達期の神経線維に関する研究は、多くが形態学的・分子生物学的観点から進められており、その機能については未だ不明な点が多い。近年、マウス海馬においても神経投射の再配置が起き、生後30日までに成熟脳に近い神経回路が形成されることが、形態学的な研究により明らかにされた。そこで、このダイナミックな現象が観察される幼若期の海馬苔状線維のシナプス伝達を、電気生理学的・光学的手法を用いて成熟期のシナプス伝達と比較検討した。その結果、幼若期には、活動依存的なシナプス伝達増強に、シナプス前性GABA_A受容体が寄与していることが明らかになった。シナプス前性GABA_A受容体は、周囲の介在神経細胞から遊離されたGABAによって活性化され、苔状線維の興奮性を増大させた。また、このGABA_A受容体によってシナプス伝達増強が修飾される現象は、発達とともに徐々に減少し生後30日までに消失した。海馬苔状線維上のGABA_A受容体は、その活性化により苔状線維の興奮性を調節し、自発的なシナプス伝達を調節することが報告されていたが、当研究により、幼若期においてのみ活動依存的に苔状線維の興奮性を増大させるよう調節していることが明らかになった。この現象は、苔状線維-CA3神経回路形成に役割を果たしているかもしれない。

在发育阶段，神经元被投射到许多靶细胞上，然后以固定方式进行细胞迁移，轴突去除和重排，从而导致成熟大脑中发现的神经回路形成。许多关于形成神经回路的发育神经纤维的研究正在从形态和分子生物学的角度进行，并且关于它们的功能仍然有许多未知。近年来，在小鼠海马中也重新排列了神经预测，形态学研究表明，接近成熟大脑的神经回路是在30天大的时候形成的。因此，使用电生理学和光学方法将观察到这种动态现象的少年时期的海马苔藓纤维的突触传播与在成熟时期的突触传播进行了比较。结果表明，突触前GABA_A受体在少年时期有助于突触传播的活动依赖性增强。从周围介导的神经元释放的GABA激活了突触前的GABA_A受体，从而增加了苔藓纤维的兴奋性。此外，这种GABA_A受体对增强突触传播的现象随着发育而逐渐减少，并在出生时消失。据报道，海马苔藓纤维上的GABA_A受体调节苔藓纤维的兴奋性并调节自发的突触传播，但这项研究表明它们仅在年轻时依赖性地调节活性。这种现象可能在苔藓纤维-CA3神经回路的形成中起作用。

项目成果

GABAergic interneurons facilitate mossy fiber excitability in the developing hippocampus

• DOI: 10.1523/jneurosci.4672-06.2007
• 发表时间: 2007-02-07
• 期刊: JOURNAL OF NEUROSCIENCE
• 影响因子: 5.3
• 作者: Nakamura, Michiko;Sekino, Yuko;Manabe, Toshiya
• 通讯作者: Manabe, Toshiya