脊髄内歩行リズム神経回路網の発生機構の解析

椎管内步行节律神经网络的发育机制分析

基本信息

批准号：
04J02341
负责人：
鹿本希世美 (中山希世美)
金额：
$ 1.47万
依托单位：
National Institutes of Natural Sciences Okazaki Research Facilities
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J02341/
关键词：
脊髄マウス発達 KCC2 エレクトロポレーション GABA 胎児

项目摘要

研究代表者は以前の研究で、歩行運動様リズムを形成する脊髄内神経回路網に関して、GABAおよびグリシンを介した興奮性のシナプス入力がその発達期に一過性に見られることを示した。このような胎生期の脊髄におけるGABAおよびグリシンの興奮性は、細胞内Clイオンを細胞外に汲み出すK^+-Cl^- cotransporter isoform 2 (KCC2)の発現が発生初期の細胞では少ないために起こることが知られている。本研究では、発達期のGABAおよびグリシンによる興奮性を抑え、神経回路の形成におけるこれら興奮性応答の役割を明らかにすることを目的に、分子生物学的手法を用いて脊髄内ニューロンにおけるKCC2の発現レベルを変更し、発達期の神経ニューロンにおける影響を調べた。歩行運動の神経回路網が形成される時期のマウス胎児の脊髄中心管に、KCC2遺伝子を組み込んだGFP発現プラスミドベクターを子宮外から微少ガラス管を用いて注入し、エレクトロポレーションによって、分裂過程にある脊髄ニューロンにKCC2遺伝子を導入した。遺伝子導入の2日後に脊髄を摘出し、免疫染色を行ったところ、GFPを発現している細胞でKCC2の発現も同時に見られた。さらに、このようにKCC2を強制発現させたニューロンにおいて、グラミシジン穿孔パッチクランプレコーディングを行ったところ、KCC2を強制発現させたニューロンでは、GFPのみを発現させたニューロンに比べて、GABA投与時の反転電位が30mV過分極側にシフトしていた。これらのKCC2を強制的に発現させたニューロンとGFPのみを発現させたニューロンについて、細胞体の大きさ、細胞体から出ている神経突起の数および長さを比較したところ、いずれの値にも有意な差は見られなかった。そこで、脊髄ニューロンの中でも限局した細胞にのみKCC2を発現させることでより詳細な比較をするために、運動ニューロン特異的な転写因子であるHb9の下流にKCC2を醜置するプラスミドの作成を行った。

在之前的一项研究中，主要研究者表明，在形成运动样节律的椎内神经网络发育过程中，可以短暂观察到 GABA 和甘氨酸介导的兴奋性突触输入。胚胎期脊髓中 GABA 和甘氨酸的这种兴奋性是由于早期细胞表达较少的 K^+-Cl^- 协同转运蛋白亚型 2 (KCC2)，已知该亚型将细胞内 Cl 离子泵出细胞。发生。在这项研究中，我们使用分子生物学方法来抑制发育过程中 GABA 和甘氨酸诱导的兴奋性，并阐明这些兴奋性反应在神经回路形成中的作用，我们改变了表达水平并研究了其对神经元发育的影响。当运动神经网络正在形成时，使用微型玻璃管将表达 GFP 的含有 KCC2 基因的质粒载体从子宫外注射到小鼠胎儿的中央椎管中，并使用电穿孔诱导分裂KCC2 基因被引入某些脊髓神经元。基因转移两天后，取出脊髓并进行免疫染色，在表达 GFP 的细胞中也观察到 KCC2 表达。此外，当我们在强制表达KCC2的神经元中进行短杆菌肽穿孔膜片钳记录时，我们发现在强制表达KCC2的神经元中给予GABA后的逆转电位比仅表达GFP的神经元更高。移至30mV超极化侧。当我们比较强制表达KCC2的神经元和仅表达GFP的神经元的细胞体大小以及从细胞体中伸出的神经突的数量和长度时，我们发现这两个值没有发现显着差异。。因此，为了通过仅在脊髓神经元的局部细胞中表达 KCC2 来进行更详细的比较，我们创建了一个将 KCC2 置于运动神经元特异性转录因子 Hb9 下游的质粒。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Rhythmic motor activity in thin transverse slice preparations of the fetal rat spinal cord.

胎鼠脊髓薄横切片制剂中的节律运动活动。

DOI：
10.1152/jn.01029.2003
发表时间：
2004-07-01
期刊：
Journal of neurophysiology
影响因子：
2.5
作者：
K. Nakayama;H. Nishimaru;N. Kudo
通讯作者：
N. Kudo

Tight junctions in schwann cells of peripheral myelinated axons : a lesson from claudin-19-deficient mice.

外周有髓轴突雪旺细胞中的紧密连接：claudin-19 缺陷小鼠的教训。

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
影响因子：
0
作者：
Miyamoto; T.; Morita; K.; Takemoto; D.; Takeuchi; K.; Kitano; Y.; Miyakawa; T.; Nakayama; K.; Okamura; Y.; Sasaki; H.; Miyachi; Y.; Furuse; M.; Tsukita; S.
通讯作者：
S.

Promoter-driven transient overexpression of KCC2 suppresses depolarizing action of GABA in fetal mouse spinal cord.

启动子驱动的 KCC2 瞬时过表达抑制胎儿小鼠脊髓中 GABA 的去极化作用。