皮質求心性線維の標的認識機構

皮质传入纤维的目标识别机制

基本信息

批准号：
08680862
负责人：
山本亘彦
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Osaka 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-08680862/
关键词：
軸索分枝標的認識大脳皮質視床神経成長培養

项目摘要

外側膝状体ニューロンの軸索は大脳皮質視覚野の4層で主として枝分かれを作りシナプス結合を作ることが知られている。我々はこれまでに培養下において外側膝状体ニューロンの軸索がin vivoと同様に皮質4層で枝分かれを形成し,シナプス結合を作ることを示した(Yamamoto et al.,1989,1992,1994)。さらにタイムラプス実験ら、外側膝状体軸索を枝分かれや停止を生じさせる局所的な手がかり因子が4層に存在することを示唆している(Yamamoto et al.,1997)。本研究では4層で生ずる軸索の停止や枝分かれを制御する因子を明らかにしようとした。タイムラプス観察によって軸索の成長停止や枝分かれが4層に局在していることから、これらの軸索成長を制御する因子は膜に結合したものであると予想された。そこで、このような皮質中に存在すると考えられる膜結合型の軸索成長制御因子の存在並びにその特性を明らかにすることを目的として、一旦固定した皮質切片と外側膝状体組織片の共培養において外側膝状体軸索の投射パターンを解析した。まず最初に、神経成長活性に層特異性があるかどうかを調べるために、外側膝状体組織片を層と平行に侵入させたところ、外側膝状体ニューロンの軸索は5、6層から白質にかけて成長が著しかった。定量的な解析によって、5、6層では2/3層から4層での軸索成長の約2倍程度であることが判明した。この伸長活性の層特性は、トリプシンや熱処理によって消失したことからpolypeptideがその活性を担っていると考えられる。一方、外側膝状体ニューロン軸索の枝分かれも固定した皮質切片上で生じ、枝分かれした位置を調べるとその大多数が4層に在ることが分かった。これらの事実から、細胞膜に結合する因子で層特異的に分布して入力線維の成長や枝分かれを制御するものがあることが示唆された。

已知外侧膝状体神经元的轴突主要在大脑皮层视觉皮层的四层中分支并形成突触连接。我们之前已经证明，在培养中，外侧膝状体神经元的轴突在四个皮质层中形成分支并形成突触连接，类似于体内（Yamamoto et al., 1989, 1992, 1994）。此外，延时实验表明，第 4 层存在局部线索，导致外侧膝状体轴突分支和停滞（Yamamoto 等人，1997）。在这项研究中，我们试图阐明控制第 4 层发生的轴突停滞和分支的因素。延时观察表明，轴突生长停滞和分支位于四层，这表明控制轴突生长的因素是膜结合的。因此，为了阐明皮层中存在的膜结合轴突生长调节剂的存在和特征，我们共培养了固定皮层切片和外侧膝状体组织碎片，并分析了外侧膝状体轴突的投影模式。首先，为了考察神经生长活动是否存在层特异性，我们将一块外侧膝状体组织平行于各层注射，发现外侧膝状体神经元的轴突从第5层和第6层开始，有明显的生长。白色物质。定量分析显示，第 5 层和第 6 层的轴突生长大约是第 2/3 至 4 层的两倍。由于这种延伸活性的层特性通过胰蛋白酶或热处理而消失，因此认为该活性是由多肽造成的。另一方面，外侧膝状体神经元轴突的分支也发生在固定皮质切片上，对分支位置的检查表明这些分支大部分位于第 4 层。这些事实表明，有一些因子与细胞膜结合，并以层特异性方式分布，以控制输入纤维的生长和分支。