発達期のシナプス伝達に対する内因性カンナビノイドシグナルによる調節機構

发育过程中内源性大麻素信号对突触传递的调节机制

基本信息

批准号：
17700371
负责人：
前島隆司
金额：
$ 2.18万
依托单位：
National Institute for Physiological Sciences
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

内因性カンナビノイドは、神経細胞のシナプスにおいて逆行性伝達を担うシグナル分子として働く。シナプス後細胞より、代謝型グルタミン酸受容体の活性化やカルシウム濃度上昇を引き金にして内因性カンナビノイドが放出され、シナプス前終末に存在するカンナビノイド受容体(CB1)の活性化を介してシナプス伝達物質の放出が抑圧される。しかし、このような神経細胞の活動に伴う"on-demand"なシグナル分子発生の様式に加え、別の様式によるシナプス伝達の調節機構が存在することが示唆されている。生後1-2週の海馬CA3領域から機械的に単離した錐体細胞について、ホールセル記録法によりTTX存在下でGABA作動性微小シナプス電流(mGPSC)を記録したところ、低濃度(10nM)のCB1阻害剤(SR141716)投与によりmGPSCの発生頻度が著しく増大することがわかった。しかし、CB2受容体特異的阻害剤(SR144528)ではmGPSCに変化が見られなかった。また、逆アゴニスト作用を生じない阻害剤(O-2050)を投与したところ、SR141716と同様にmGPSCの増強作用が見られた。このことはCB1受容体の構造的な活性化によるものではなく、恒常的な内因性カンナビノイドの存在によりシナプス伝達が抑圧する機構が存在していることを示唆している。次に、この内因性カンナビノイドの発生源について調べた。まずシナプス後細胞に高濃度カルシウムキレーター(BAPTA)とG蛋白質シグナル阻害剤を投与し、同様にCB1阻害剤の効果を調べたが、mGPSCに対する増強効果に変化が見られなかった。このことは、これまでに報告されてきたシナプス後細胞における合成機構とは異なる内因性カンナビノイド合成分子機構が存在することを示唆している。

内源性大麻素充当负责神经元突触逆行传递的信号分子。通过触发代谢型谷氨酸受体的激活和钙浓度的增加，内源性大麻素从突触后细胞释放，并通过激活突触前末端的大麻素受体（CB1）来抑制突触递质的释放。然而，除了这种伴随神经元活动产生信号分子的“按需”模式之外，有人提出还存在另一种突触传递调节模式。在 TTX 存在的情况下，使用从海马 CA3 区域机械分离的 1-2 周龄锥体神经元的全细胞记录来记录 GABA 能微突触电流 (mGPSC)。结果发现，施用 CB1 抑制剂 (SR141716) 显着增加。 mGPSC 发生的频率。然而，使用 CB2 受体特异性抑制剂 (SR144528) 未观察到 mGPSC 发生变化。此外，当给予不产生反向激动剂作用的抑制剂(O-2050)时，观察到对mGPSC的增强作用，类似于SR141716。这表明突触传递是通过持续存在的内源性大麻素而不是通过 CB1 受体的结构激活来抑制的。接下来，我们调查了这种内源性大麻素的来源。首先，我们向突触后细胞施用高浓度钙螯合剂（BAPTA）和G蛋白信号抑制剂，并类似地检查CB1抑制剂的效果，但没有观察到对mGPSC的增强效果发生变化。这表明内源性大麻素合成存在一种与迄今为止报道的突触后细胞合成机制不同的分子机制。