脳シナプスにおけるカルシウムチャネルサブタイプの分布と機能の加齢変化

大脑突触钙通道亚型分布和功能与年龄相关的变化

• 批准号: 08838030
• 负责人: 田中 康一
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan Institute of Gerontology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1997
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08838030/
• 关键词: カルシウムチャネル; 老化; シナプス; アセチルコリン; シナプトソーム; 電位依存性カルシウムチャネル; カルシウムイオン; 加齢

大脳皮質シナプスにおけるアセチルコリン合成活性やそのレベルには加齢変化はないものの、脱分極刺激によるアセチルコリン放出が老齢シナプスにおいて低下することが種の違いを超えて認められた。この老齢シナプスにおけるアセチルコリン放出低下は、放出のトリガーとなるカルシウムイオン流入低下によることがカルシウムイオン蛍光指示薬を用いた実験で明らかとなったため,シナプスにおける電位依存性カルシウムチャネル(VDCC)の加齢変化を調べることを目的とした。大脳皮質シナプス膜のVDCCサブタイプの分布を各サブタイプに特異的なブロッカーを用いて調べたところ、L型チャネルが27%,N型チャネルが32%,P型チャネルが27%,Q型チャネルが23%であった。個体の老化によってP型チャネルの分布は全VDCCの16%となり,成熟期のラットに比べて著しく減少していた。さらに,シナプス膜への放射標識ブロッカーの結合実験によって,VDCC密度の加齢変化を検討した。その結果,25ヶ月齢では、L型,N型,Q型チャネルのBmax値,すなわち最大結合サイト数が6ヶ月齢に比べそれぞれ50%,35%,52%と顕著に減少していた。このVDCC密度の減少が、カルシウムイオン流入低下の直接の要因となっていることが推察された。また,L型チャネルブロッカー結合に対するKd値が老齢シナプスで成熟動物シナプスに比べて大きな値を示すことが認められた。この結果は、L型チャネルのブロッカーを結合するサブユニット(おそらく、α1サブユニット)の加齢による構造変化を反映している可能性を示唆していると思われる。以上,本研究の結果から、大脳皮質コリン作動性シナプスにおけるアセチルコリン放出低下とそれに伴うシナプス可塑性の加齢低下の根底には、電位依存性カルシウムチャネルの分布や密度の異常が関与していることが強く示唆された。

尽管在脑皮质突触中没有乙酰胆碱合成衰老，但由于乙酰胆碱释放的减少，由于刺激了去除，乙酰胆碱释放的降低而不是种子的差异。由于在实验中使用钙 - 离子荧光指示指示剂在实验中揭示了乙酰胆碱的减少，这是由于钙 - 离子的降低，这是触发触发器的降低，因此在突触中触发了潜在依赖性钙​​通道（VDCC）的老化。目的是调查。当使用每个亚型的特定于脑皮质突触膜的VDCC亚型的分布进行检查时，L -Type通道为27％，N -Type通道为32％，P通道为27％，Q- Q-类型渠道为23％。由于个体的老化，与成熟大鼠相比，P型通道的分布占所有VDCC的16％，大大降低。此外，通过在突触膜上的射线照相仪的结合实验检查了VDCC密度的衰老。结果，在25个月大时，L型，N型和Q形通道的BMAX值，即最大结合位点为50％，35％和52％，而6几个月大。据推测，VDCC密度的降低是钙离子降低的直接因素。此外，发现L型通道阻滞剂键的KD值大于旧的 - 年龄突触中成熟的动物突触。该结果表明，结合了L形通道的阻滞剂的亚基衰老（可能是α1亚基）的结构变化反映。基于这项研究的结果，在乙酰胆碱胆碱活性突触中的乙酰胆碱降低的根源和伴随的突触形象的根源都涉及依赖性钙通道的分布和密度的异常建议。

项目成果

田中康一: "シナプスにおけるカルシウムチャネルと老化" 基礎老化研究. 20・2. 21 (1997)

田中浩一：“突触中的钙通道与衰老”基础衰老研究20・2.21（1997）。

田中康一: "脳シナプスにおけるアセチルコリン放出とカルシウムイオン流入の加齢に伴う異常" 神経化学. 35・3. 328-329 (1996)

田中浩一：“大脑突触中乙酰胆碱释放和钙离子流入的年龄相关异常”《神经化学》35・3（1996）。

Tanaka,Y.: "Age-recated impairnent of acetylcholax release and calciumca inflax on mouse corhial presynapses." Neurochem.Res.22・. 862-863 (1997)

Tanaka, Y.：“小鼠皮质突触前乙酰胆碱释放和钙内溢的年龄相关损伤。” Neurochem.Res.22·（1997）。

田中康一: "大脳皮質シナプスの電位依存性カルシウムチャネルとその加齢変化" 神経化学. 36・3. 171 (1997)

田中浩一：“大脑皮质突触中的电压门控钙通道及其与年龄相关的变化”神经化学36・3.171（1997）。

Tanaka Y.: "Gangliosides enhance KCl-induced Ca^<2+> inflax and acefylcholire release in brain synaptosames." NeuroRoport. 8・9-10. 2203-2207 (1997)

Tanaka Y.：“神经节苷脂增强脑突触中 KCl 诱导的 Ca^<2+> 内炎和乙酰胆碱释放。”NeuroRoport 8·9-10 (1997)。