長期抑制制御分子と小脳シナプス形成機構に関する分子神経解剖学的研究

长期抑制控制分子与小脑突触形成机制的分子神经解剖学研究

• 批准号: 08680805
• 负责人: 渡辺 雅彦
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Hokkaido University
• 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 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08680805/
• 关键词: グルタミン酸受容体; グルタミン酸トランスポーター; ノックアウトマウス; 小脳; プルキン工細胞; 平行線維; 登上線維; グルタミン酸受容体; グルタミン酸トランスポーター; ノックアウトマウス; 小脳; プルキン工細胞; 平行線維; 登上線維

小脳長期抑制は、登上線維/プルキンエ細胞間シナプスおよび平行線維/プルキンエ細胞巻シナプスにおける神経伝達活動に依存して生ずるシナプス可塑性現象で、運動学習の基盤と考えられている。本研究では、小脳長期抑制に関与している1)イオンチャネル型グルタミン酸受容体δ2サブユニット、2)代謝型グルタミン酸受容体mGluR1、3)蛋白リン酸化酵素PKCγの3種の機能分子に注目して、プルキンエ細胞におけるこれらの分子の発現局在と分子欠損に伴うシナプス形成異常を分子神経解剖学的観点から解析を行った。その結果、δ2サブユニットは胎生期から成熟期に至るまで小脳プルキンエに特異的に発現する分子であることが判明した。その遺伝子ノックアウトは、平行線維シナプスの著明な減少をもたらし、登上線維の成熟が阻害され、小脳長期抑制現象が消失し、運動学習に障害が生じた。これに対して、プルキンエ細胞に高濃度に発現することが知られているmGluR1およびRKCγの分子欠損は、平行線維シナプスの形成には影響を及ぼさなかったが、登上線維シナプスの成熟が著しく阻害され、長期抑制現象が消失し、運動学習に障害が生じた。これらの事実は、イオンチャネル型のグルタミン酸と代謝型グルタミン酸カスケードがシナプスの成熟と可塑性に対して重要な役割を果たしているが、シナプス形成に対する寄与という点ではそれぞれの分子機構が異なる役割を担っていることを示唆している。

长期的小脑抑制是一种突触可塑性现象，它取决于攀爬纤维/Purkinje跨层突触和平行纤维/Purkinje细胞包裹的突触的神经传递活性，并被认为是运动学习的基础。在这项研究中，我们集中在三个功能分子上：1）离子谷氨酸受体Δ2亚基，2）代谢谷氨酸受体mGlUR1，3）蛋白磷酸化酶PKCγ，并分析了与这些分子在purkinje CellasiiA中的表达相关的或其在purkinje Cellasiia中的定位。神经解剖学的观点。结果，发现Δ2亚基是一种分子，在小脑普林吉在胎儿阶段至成熟阶段都特别表达。基因敲除导致平行纤维突触的显着降低，抑制了攀爬纤维的成熟，消除了长期的小脑抑制现象和运动学习受损。相反，已知以高浓度表达的MGLUR1和RKCγ的分子缺乏对平行纤维突触的形成没有影响，但是攀岩纤维突触的成熟受到了显着抑制，导致长期抑制作用导致运动能力学习。这些事实表明，离子谷氨酸和代谢谷氨酸级联反应在突触成熟和可塑性中起着重要作用，但是每个分子机制在其对突触形成的贡献中起着不同的作用。