乳幼児期の海馬神経回路形成機構の解明

阐明婴儿期海马神经回路形成机制

基本信息

批准号：
08J11323
负责人：
市川淳也
金额：
$ 1.15万
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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

現在私は、熱性けいれんが海馬に与える影響を調べている。これは、熱性けいれんが歯状回の形成時期である乳幼児期に生じ、側頭葉てんかん患者の約60%が過去に熱性けいれんを経験しているためである。海馬歯状回を構成する顆粒細胞は、巨大な軸索終末(苔状線維巨大終末、以下LMTsと称する)を有し、シナプス後細胞を強く興奮させる能力を持つ。そのため、私は、熱性けいれんがLMTs形成に異常をきたし、海馬の興奮性上昇を介して将来のてんかん発症に寄与するという仮説を立てた。一部の神経細胞が可視化されるThy1-mGFPマウスにヘアドライヤーを用いて高熱を誘導(体温を40-42℃に30分間維持)した。熱性けいれん群では、LMTsが本来の投射先である明瞭層ではなく、錐体細胞層内に観察された。LMTs密度は錐体細胞層内で上昇し、明瞭層では変化がなかった。ペントバルビタール処置により、熱性けいれんを抑制した際には錐体細胞層内のLMTs密度の増加が抑制されたことより、熱自体ではなく、けいれん発作によってLMTsの異所形成が生じたことが示唆された。これは短期的な変化ではなく、成体期においても生じていることを確認した。次に、異所形成が起こるメカニズムを調べるため、切片培養系を用いた。てんかん患者、あるいは、過剰興奮状態の誘導により、海馬内のcAMP量が増加することが報告されており、熱性けいれん後にもcAMPが上昇していることを免疫染色法により確認した。そのため、cAMPの阻害薬であるRp-cAMP、プロテインキナーゼA阻害薬RT5720の処置により、錐体細胞層内のLMTs密度の増加は抑制され、cAMP-PKA経路がLMTsの異所形成に関与することが示唆された。本研究は、側頭葉てんかんの発症メカニズムに迫れるだけではなく、そのメカニズムに基づいた新規治療法の開発につながると考えられる。

目前，我正在研究高热惊厥对海马的影响。这是因为当齿状回形成齿状回时，发热性抽搐发生在婴儿期，而过去约60％的颞叶癫痫患者过去经历了高热震荡。构成海马齿状回的颗粒细胞具有巨大的轴突末端（苔藓纤维巨大的巨型末端，以下称为LMTS），并且具有强烈激发突触后细胞的能力。因此，我假设发热性抽搐异常影响LMTS的形成，并通过增加海马兴奋性有助于未来的癫痫发育。通过使用吹风机（将体温保持在40-42°C 30分钟）在Thy1-MGFP小鼠中诱导高烧，其中一些神经元被可视化。在热抽搐组中，在锥体细胞层中观察到LMT，而不是最初投影的透明层。 LMTS密度在锥体细胞层内增加，并且在透明层中没有变化。当pentobarbital治疗抑制抑制发烧时，per虫细胞层中LMTS密度的增加时，这表明抽搐会导致LMT的异位形成，而不是通过热量本身。有人确认这不是短期变化，而是成年后发生的。接下来，使用截面培养系统来研究异位形成的机制。据报道，由于癫痫患者或诱导过度症状，海马cAMP的数量增加了，免疫染色证实，即使在高热震荡之后，CAMP也会升高。因此，用RP-cAMP，cAMP的抑制剂和蛋白激酶A抑制剂RT5720进行处理，抑制了锥体细胞层中LMTS密度的增加，这表明CAMP-PKA途径与LMT的异位形成有关。这项研究不仅探讨了颞叶癫痫的机制，而且还导致基于该机制的新疗法发展。