Feedback inhibition through glia-glia interaction

通过神经胶质细胞-神经胶质细胞相互作用的反馈抑制

• 批准号: 21K06391
• 负责人: 繁冨 英治
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06391/
• 关键词: アストロサイト; ATP; アデノシン; ミクログリア; カルシウムシグナル; フィードバック抑制; 海馬; イメージング

正常な神経活動には興奮－抑制の適切なバランス制御が必須である。その制御メカニズムの1つのフィードバック抑制にはグリア細胞を介したアデノシン産生の寄与が指摘されているものの、その実態は不明である。この実態解明のため、高解像度による細胞外ATP/アデノシンの時空間情報を先端的イメージング技術によって解析した。新規ATPおよびアデノシン蛍光センサーをマウスのニューロンもしくはアストロサイトに発現させ、急性海馬スライス標本を用いて持続的な電気刺激によって誘発される細胞外ATP/アデノシンの時空間変化を可視化した。電気刺激誘発のATP/アデノシン増加はともに活動電位依存的であったが、グルタミン酸受容体拮抗薬への応答性が異なった。AMPA/KA/NMDA受容体遮断は、ATP増加に殆ど影響を与えなかったが、アデノシン増加をほぼ消失させた。昨年度の研究によりミクログリアがアデノシン増加に影響していることが判明していたため、そのメカニズムを詳細に解析した。その結果、ニューロン活動に応じて放出されたCX3CL1がミクログリアのCX3CR1に作用してアデノシン放出を惹起する可能性を見出した。既報では、ミクログリアに高発現するCD39によって細胞外ATPが代謝され、その結果アデノシンが増加することが示されている。しかし、CD39阻害薬は刺激誘発アデノシン増加に影響しなかったことから、我々の実験系においてはCD39を介した細胞外ATP代謝経路がアデノシン増加に与える影響は小さいと考えられた。以上より、高解像度細胞外ATP/アデノシンのイメージング法により、神経活動に依存した細胞外アデノシン増加の新たなメカニズムを明らかにした。

Normal な psychological activity に に excitation-inhibition <s:1> appropriate なバラ ス control が must である. そ の suppression メ カ ニ ズ ム の 1 つ の フ ィ ー ド バ ッ ク inhibit に は グ リ ア cells を interface し た ア デ ノ シ ン の send and が blame さ れ て い る も の の, そ の unknown state be は で あ る. State こ の be interpret の た め, high resolution に よ る extracellular ATP / ア デ ノ シ ン spatial intelligence を apex イ の メ ー ジ ン グ technology に よ っ て parsing し た. New rules on ATP お よ び ア デ ノ シ ン 蛍 light セ ン サ ー を マ ウ ス の ニ ュ ー ロ ン も し く は ア ス ト ロ サ イ ト に 発 now さ せ, acute hippocampal ス ラ イ を ス specimen with い て hold 続 な electric 気 stimulus に よ っ て 発 lure さ れ る extracellular ATP / ア デ ノ シ ン の when space - を visualization し た. Electric 気 stimulation induced 発 の ATP / ア デ ノ シ ン raised plus は と も に activity potential dependent で あ っ た が, グ ル タ ミ ン acid by let body antagonism 薬 へ の 応 a sexual が different な っ た. AMPA/KA/NMDA let body interrupt は, ATP raised with に perilous ど influence を and え な か っ た が, ア デ ノ シ ン raised plus を ほ ぼ disappear さ せ た. Yesterday's annual の research に よ り ミ ク ロ グ リ ア が ア デ ノ シ ン rights add に affect し て い る こ と が.at し て い た た め, そ の メ カ ニ ズ ム を detailed analytical し に た. そ の results, ニ ュ ー ロ ン activity に 応 じ て release さ れ た CX3CL1 が ミ ク ロ グ リ ア の CX3CR1 に role し て ア デ ノ シ ン release を provoked す る を likely see a し た. At both で は, ミ ク ロ グ リ ア に high 発 now す る CD39 に よ っ て metabolism of extracellular ATP が さ れ, そ の results ア デ ノ シ ン が raised plus す る こ と が shown さ れ て い る. し か し, CD39 resistance against 薬 は stimulation induced 発 ア デ ノ シ ン rights add に affect し な か っ た こ と か ら, I 々 の be 験 department に お い て は CD39 を interface し た extracellular ATP metabolism 経 road が ア デ ノ シ ン raised with に and え る は small effect さ い と exam え ら れ た. Above よ り, high resolution extracellular ATP / ア デ ノ シ ン の イ メ ー ジ ン グ method に よ り, god 経 に dependent し た extracellular ア デ ノ シ ン rights add new た の な メ カ ニ ズ ム を Ming ら か に し た.

项目成果

ミクログリアによるニューロンーアストロサイト間情報伝達の制御機構

小胶质细胞控制神经元-星形胶质细胞通讯的机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 鈴木秀明;繁冨英治;平山幸歩;高橋由香里;池中一裕;田中謙二;加藤総夫;尾藤晴彦;小泉修一
• 通讯作者: 小泉修一

P2Y1受容体を介したニューロンアストロサイト-ミクログリア間情報処理機構

P2Y1受体介导的神经元星形胶质细胞与小胶质细胞之间的信息处理机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 鈴木秀明;繁冨英治;平山幸歩;高橋由香里;池中一裕;田中謙二;加藤総夫;尾藤晴彦;小泉修一
• 通讯作者: 小泉修一

ミクログリアによるATP/P2Y1シグナルを介したニューロン-アストロサイト間情報伝達の制御

小胶质细胞通过 ATP/P2Y1 信号控制神经元-星形胶质细胞通讯

• 发表时间: 2023
• 作者: 鈴木秀明;繁冨英治;平山幸歩;高橋由香里;池中一裕;田中謙二;加藤総夫;尾藤晴彦;小泉修一
• 通讯作者: 小泉修一

Multimodal imaging of glia-neuron interaction

胶质神经元相互作用的多模态成像

• 发表时间: 2021
• 作者: Eiji Shigetomi;Schuichi Koizumi
• 通讯作者: Schuichi Koizumi

グリアーニューロン間ATPシグナルによる神経興奮性制御

神经胶质神经元之间 ATP 信号控制神经元兴奋性

• 发表时间: 2021
• 作者: 繁冨 英治;小泉 修一;繁冨 英治
• 通讯作者: 繁冨 英治