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

基本信息

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

项目摘要

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。

在发育过程中，神经元经历动态现象，例如一次投射到许多靶细胞，然后以固定的方式进行细胞迁移、轴突去除和重新排列，最终形成成人大脑中所见的神经回路。对于神经回路形成的发育时期的神经纤维的研究，大部分都是从形态学和分子生物学的角度进行的，其功能的许多方面仍不清楚。近年来，形态学研究表明，小鼠海马体中的神经投射会重新排列，在出生后30天时形成与成人大脑相似的神经回路。因此，我们使用电生理学和光学技术来比较幼年阶段（观察到这种动态现象）海马苔藓纤维的突触传递与成熟阶段的突触传递。结果表明，突触前 GABA_A 受体有助于儿童早期突触传递的活动依赖性增强。突触前 GABA_A 受体被周围中间神经元释放的 GABA 激活，并增加苔藓纤维的兴奋性。此外，这种突触传递增强被GABA_A受体修饰的现象随着发育逐渐减弱，并在出生后30天消失。据报道，海马苔藓纤维上的 GABA_A 受体通过其激活来调节苔藓纤维的兴奋性和自发突触传递，但这项研究表明，海马苔藓纤维上的 GABA_A 受体仅在儿童早期调节自发突触传递的兴奋性。苔藓纤维的数量被调节为以活动依赖性方式增加。这种现象可能在苔藓纤维-CA3神经回路的形成中发挥作用。