大脳皮質GABA作動回路へのアセチルコリンの作用

乙酰胆碱对大脑皮层 GABA 能回路的影响

基本信息

批准号：
11145242
负责人：
川口泰雄
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11145242/
关键词：
大脳皮質線条体介在細胞 GABA アセチルコリン

项目摘要

大脳皮質や線条体におけるGABA作動回路に対するアセチルコリン投射系の機能的意味を探るために、それらのGABA作動性介在細胞のサブタイプを明らかにすることと、それらに対するアセチルコリンの作用を解析した。皮質のGABA細胞が複数の種類あることはすでに明らかにしているので、線条体でも多様であるかどうか調べた。二種類の介在細胞、パルブアルブミン陽性であるFS細胞とソマトスタチン陽性であるLTS細胞を、通電に対する発火様式で同定して、細胞内染色して、電子顕微鏡観察用に包理した。それから超薄切片を作成し、GABAに対する包理後免疫組織化学を金粒子で行い、FS細胞とLTS細胞の終末をみたところ、どちらもGABA陽性であった。二重蛍光免疫組織化学で染色し、共焦点レーザー顕微鏡で調べると、パルブアルブミン陽性の軸索終末とでソマトスチタン陽性のそれは、どちらもGABA陽性であった。さらに、GABAの包理後免疫組織化学で金粒子の密度を定量的に調べると、パルブアルブミン陽性終末とでソマトスタチン陽性終末のどちらも、GABA陰性の終末より有意に密度が高かった。次に、複数であるGABA介在ニューロンへのアセチルコリンの影響を、大脳皮質で調べた。ソマトチスタン細胞などのペプチドを発現する細胞がアセチルコリンのアナログであるカルバコールで興奮するのに対して、パルブアルブミン陽性のFS細胞は脱分極しなかった。カルバコールを持続的に脳切片標本にかけると、皮質細胞の抑制性シナプス電流の頻度と振幅が増大し、これはテトロドキシンで抑えられた。抑制性シナプス電流は、持続的に増えるのと、0.1から0.3ヘルツで増大するものの二種類のパターンがあることがわかった。アセチルコリン投射系は、GABA介在ニューロンのサブタイプごとに違う作用をおよぼし、局所回路の興奮性や周期的活動を調節していると考えられる。

为了探讨乙酰胆碱投射系统对大脑皮层和纹状体GABA能回路的功能意义，我们阐明了这些GABA能中间神经元细胞的亚型，并分析了乙酰胆碱对其的影响。由于我们已经证明皮质中存在多种类型的 GABA 细胞，因此我们研究了它们在纹状体中是否也具有多样性。两种类型的间质细胞，即小清蛋白阳性 FS 细胞和生长抑素阳性 LTS 细胞，通过其响应电流应用的放电模式进行鉴定，进行细胞内染色，并包装用于电子显微镜检查。然后制备超薄切片，并使用金颗粒进行 GABA 包埋后免疫组织化学检查 FS 细胞和 LTS 细胞的末端，两者均为 GABA 阳性。当用双荧光免疫组织化学染色并通过共聚焦激光显微镜检查时，小白蛋白阳性轴突末端和生长抑素阳性轴突末端均为GABA阳性。此外，当GABA包埋后通过免疫组织化学定量检测金颗粒的密度时，小白蛋白阳性和生长抑素阳性末端均显着比GABA阴性末端更密集。接下来，我们研究了乙酰胆碱对大脑皮层多个 GABA 中间神经元的影响。尽管表达该肽的细胞（例如生长激素细胞）被乙酰胆碱类似物卡巴胆碱兴奋，但小白蛋白阳性 FS 细胞并未去极化。在脑切片上连续使用卡巴胆碱会增加皮层细胞中抑制性突触电流的频率和幅度，而河豚毒素会抑制这种抑制性突触电流。研究发现，抑制性突触电流有两种模式：一种持续增加，另一种以 0.1 至 0.3 Hz 增加。乙酰胆碱投射系统被认为对 GABA 中间神经元的每种亚型具有不同的影响，调节局部回路的兴奋性和周期性活动。