オレキシン神経下流における神経系の役割の解明

阐明食欲素神经下游神经系统的作用

基本信息

批准号：
09J02385
负责人：
本堂茉莉
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、グリシン作動性神経のオレキシン神経における作用について明らかにすることを目的とした。睡眠覚醒機構におけるグリシンの役割として、これまでにレム睡眠時にα運動ニューロンを抑制していることが知られている。オレキシン神経にグリシン受容体αサブユニットおよびグリシントランスポーター2の局在を免疫染色法および電子顕微鏡法を用いて観察したところ、オレキシン神経にグリシン作動性神経の入力があることが形態学的に確認された。また、オレキシン神経におけるグリシンの直接的な作用について、オレキシン神経特異的にGFPを有するマウス(Orexin/EGFP)を用いてパッチクランプ法を行ったところ、グリシンの投与によってTTX非存在下およびTTX存在下においてオレキシン神経の活性が抑制された。この反応は、グリシン受容体特異的なアンタゴニストであるストリキニーネによって抑制された。次に、睡眠覚醒機構におけるグリシンの作用について観察を行ったところ、グリシンの投与によって、投与後1時間、明期においてのみ覚醒時間が有意に短縮し、ノンレム睡眠時間が有意に上昇した。このような反応は、暗期では観察されず、明期においてのみ観察された。以前報告された、オプトジェネティックな手法を用いた研究によっても同様の結果が得られている(Tcunematsu et al. 2011.)。また、オレキシン神経におけるfOS陽性細胞数を計測したところ、グリシンの投与によって、fOS陽性細胞数の有意な減少が、明期および暗期において観察された。以上の結果から、現在、オレキシン神経特異的にグリシン受容体αサブユニットを欠損させたマウスを作製しており、今後、睡眠覚醒機構におけるオレキシン神経のグリシンの作用について詳細に検討していく予定である。また、グリシン作動性神経のオレキシン神経における入力の形態について解析を行うため、グリシントランスポーター2 Creマウスも作製している。

这项研究旨在阐明甘油能神经对甲虫神经的影响。众所周知，它在REM睡眠期间抑制了α运动神经元，作为甘氨酸在睡眠清醒机制中的作用。使用免疫染色和电子显微镜观察到甘氨酸受体α亚基和甘氨酸转运蛋白2的定位，并且在形态上证实了Orexin神经具有甘氨酸神经的神经输入。此外，当使用具有专门用于Orexin神经的GFP的小鼠（Orexin/EGFP）的小鼠使用贴片夹方法进行甘氨酸的直接作用（Orexin/eGFP）时，甘氨酸的给药抑制了在缺乏和存在TTX的情况下，甘氨酸抑制了Orexin神经的活性。该反应被甘氨酸受体特异性拮抗剂士霉素抑制。接下来，当我们观察甘氨酸对睡眠效果机制的影响时，甘氨酸仅在光期间大大减少了清醒时间，而非REM睡眠时间显着增加。在黑暗时期，只有在光时期内观察到这种反应。从先前报道的使用光遗传技术的研究中获得了类似的结果（Tcunematsu等，2011）。此外，当测量了Olesexin神经中FOS阳性细胞的数量时，通过甘氨酸的给药，在光和黑暗时期观察到FOS阳性细胞的数量显着减少。基于上述结果，我们目前正在产生专门针对Orexin神经元的甘氨酸受体α亚基缺乏的小鼠，我们计划详细研究甘氨酸在睡眠清醒机制中Orexin神经元中甘氨酸的作用。此外，甘氨酸转运蛋白2 CRE小鼠已经准备好分析甘氨酸神经的Orexin神经中输入的形态。