モノアミン神経伝達物質による神経回路の発達と機能調節

单胺神经递质对神经回路的发育和功能调节

基本信息

批准号：
24700317
负责人：
徳岡宏文
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24700317/
关键词：
ドーパミン中脳線条体チロシン水酸化酵素 Nurr1 Nr4a

项目摘要

ドーパミン神経細胞シナプスの発達中脳におけるドーパミン産生が、ドーパミン神経細胞におけるシナプスの発達に与える影響の解明を目指す。本年度は、生後数日の当研究室で作製されたfloxed ThマウスにAAV-Creをfloxed Thマウスの中脳腹側に投与し、中脳黒質におけるTH遺伝子の組換えを目指した。その予備実験として、生後数日の野生型マウスにAAV-GFPを投与した所、GFPの発現を認めた。次に、同様に生後数日のfloxed Thマウス中脳にAAV-Creを投与した。４週間後にTHタンパク質の発現変化を免疫染色により確認したが、THタンパク質の減少は認められなかった。その理由として、Creの発現が十分でないことが考えられた。そのため、より発現量の高いAAVベクターに変更した所、Th遺伝子の組換えが認められた。従って、この方法によりドーパミン神経細胞の発達におけるドーパミンの重要性について検討することが可能となった。Nurr1誘導機構NRr4a核内転写因子ファミリーの一つ、Nurr1はドーパミン神経細胞の分化や、ドーパミン神経伝達のための遺伝子発現に重要である。Nr4aはまたImmediate Early Gene(IEG)と考えられているが、その発現誘導の仕組みはよく知られていない。本研究では、中枢神経細胞のモデルとして良く用いられる培養海馬神経細胞を主に用い、Nurr1の発現誘導の分子機構を調べた。まず、神経細胞の興奮性を上昇させた所、Nurr1の発現が顕著に増加した。また、電位依存性カルシウムチャンネルの阻害剤によりNurr1の誘導が低下した。さらに、カルシニューリンの阻害剤によりNurr1の誘導が押さえられた。以上の結果から、中枢神経細胞における神経活動依存的なNurr1の誘導には、電位依存性カルシウムチャンネルとカルシニューリンが重要であることが明らかとなった。

多巴胺神经元突触的发育我们的目的是阐明中脑中多巴胺的产生对多巴胺神经元突触发育的影响。今年，我们的目标是通过将 AAV-Cre 注射到 floxed Th 小鼠的腹侧中脑中，重组中脑黑质中的 TH 基因，这些小鼠是在我们实验室在出生后几天生成的。作为初步实验，在野生型小鼠出生几天后给予AAV-GFP，观察GFP表达。接下来，在出生几天后，将 AAV-Cre 类似地施用到 floxed Th 小鼠的中脑。 4周后，通过免疫染色证实TH蛋白表达的变化，但没有观察到TH蛋白的减少。其原因被认为是Cre表达不足。因此，当将载体更换为表达水平更高的AAV载体时，观察到Th基因的重组。因此，这种方法使得研究多巴胺在多巴胺能神经元发育中的重要性成为可能。 Nurr1诱导机制 Nurr1是NRr4a核转录因子家族的成员，对于多巴胺神经元分化和多巴胺神经传递的基因表达具有重要意义。 Nr4a也被认为是立即早期基因（IEG），但诱导其表达的机制尚不清楚。在本研究中，我们主要使用培养的海马神经元（通常用作中枢神经细胞模型）来研究 Nurr1 表达诱导的分子机制。首先，当神经元兴奋性增加时，Nurr1的表达显着增加。此外，电压门控钙通道抑制剂减少了 Nurr1 的诱导。此外，Nurr1 的诱导被钙调神经磷酸酶抑制剂抑制。这些结果表明，电压门控钙通道和钙调神经磷酸酶对于中枢神经元中 Nurr1 的神经元活动依赖性诱导非常重要。