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展我们旨在阐明多巴胺在中脑对多巴胺神经元突触发育的影响。今年，我们用AAV-CRE用AAV-CRE到了flox的TH小鼠的中脑腹侧几天，对在实验室产生的Floxed TH小鼠进行了AAV-CRE，旨在重新组合nigra中概器中的TH基因。作为初步实验，出生后几天对野生型小鼠进行了AAV-GFP，并观察到GFP表达。然后在出生后几天将AAV-CRE施用到Floxed TH小鼠的中脑。 4周后通过免疫染色证实了TH蛋白表达的变化，但未观察到TH蛋白的降低。原因是CRE表达不足。因此，当将AAV载体更改为较高的表达水平时，观察到了TH基因的重组。因此，这种方法使研究多巴胺在多巴胺神经元发展中的重要性成为可能。 Nurr1诱导的机制NRR4A是核转录因子家族之一，对于多巴胺神经元的分化和多巴胺神经元传播的基因表达很重要。 NR4A也被认为是直接的早期基因（IEG），但其表达诱导的机理尚不清楚。在这项研究中，我们主要使用了培养的海马神经元，该神经元通常用作中枢神经细胞的模型，并研究了诱导Nurr1表达的分子机制。首先，当神经元兴奋性增加时，NURR1表达显着增加。另外，电压依赖性钙通道的抑制剂降低了Nurr1的诱导。此外，钙调蛋白的抑制剂抑制了Nurr1的诱导。以上结果表明，电压依赖性钙通道和钙调神经蛋白对于中枢神经细胞中神经活性依赖性Nurr1很重要。