The mechanism for the formation of compensatory circuits after brain injury by synaptic plasticity

突触可塑性脑损伤后代偿回路形成机制

• 批准号: 21H03294
• 负责人: 實木 亨
• 金额: $ 8.4万
• 依托单位: Mie University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-21H03294/
• 关键词: AMPA受容体; 機能回復; CALI法

これまでに申請者は、損傷周囲においてリハビリテーション依存的にAMPA受容体シナプス移行を促進することにより大脳皮質損傷後の機能回復を誘導することを明らかにした。しかしながら、AMPA受容体がシナプスに集積することでどのように運動機能を補ったのかについては不明である。また、AMPA受容体はGluA1~4サブユニットが存在し、海馬や大脳皮質においてはGluA1/1・GluA1/2・GluA2/3といった組み合わせの複合体によりイオンチャネルが形成され、それぞれの役割が異なると考えられている。このようなことから、どのような神経回路を担う神経細胞にどのようなタイミングで、さらにはどのようなサブユニット複合体のAMPA受容体が集積することで失われた運動機能が補われているのかについて明らかにすることを目的として本研究計画を実施した。運動野を損傷した動物の大脳皮質から各脳領域に投射する細胞を逆行性トレーサーを用いて可視化することに成功し、それぞれの領域に投射する神経細胞からパッチクランプ法により興奮性シナプス伝達としてのmEPSCを記録することが出来たため、大脳皮質損傷後に強化される経路が明らかになりつつある。さらには光照射依存的に活性酸素を放出する光増感物質を用いた分子機能不活化法であるCALI(chromophore-assisted light inactivation）法を用いてAMPA受容体サブユニット特異的な機能阻害に成功した。

こ れ ま で に applicants は, damage weeks 囲 に お い て リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン dependent に AMPA by let body シ ナ プ ス transitional を promote す る こ と に よ り の after the big 脳 cortex injury rehabilitation を induced す る こ と を Ming ら か に し た. し か し な が ら, AMPA, let body が シ ナ プ ス に set product す る こ と で ど の よ う に motor function を fill っ た の か に つ い て は unknown で あ る. ま た, AMPA, let body は GluA1 ~ 4 サ ブ ユ ニ ッ ト が し, や big 脳 hippocampus cortex に お い て は GluA1/1 · · GluA2 GluA1/2/3 と い っ た group み close わ せ の complex に よ り イ オ ン チ ャ ネ ル が form さ れ, そ れ ぞ れ cut が の service different な る と exam え ら れ て い る. こ の よ う な こ と か ら, ど の よ う な god 経 loop を bear う 経 cells に ど の よ う な タ イ ミ ン グ で, さ ら に は ど の よ う な サ ブ ユ ニ ッ ト complex の AMPA by let body が set product す る こ と で lost わ れ た motor function が fill わ れ て い る の か に つ い て Ming ら か に す る こ と を purpose と し て in this research project を be applied し た. Movement field を damage し た animal の big 脳 cortex か ら 脳 all fields に projection す る cells を retrograde ト レ ー サ ー を with い て visualization す る こ と に successful し, そ れ ぞ れ に の field projected す る god 経 cells か ら パ ッ チ ク ラ ン プ method に よ り excitatory シ ナ プ ス 伝 da と し て の mEPSC を record す る こ と が out た た め, big 脳 cortex injury Then に strengthens される economic が Ming ら にな にな ある ある ある ある. さ ら に は light dependent に acid active element を release す る を light sense of rights matter with い た don't activate the molecular functions で あ る CALI (chromophore - assisted light inactivation) method を with い て AMPA by let body サ ブ ユ ニ ッ ト specific resistance against に な function successfully し た.

项目成果

GluA2/3 AMPA受容体複合体に対する光不活性化技術

GluA2/3 AMPA 受体复合物光灭活技术

• 发表时间: 2022
• 作者: 實木 亨;高橋 琢哉;竹本 研
• 通讯作者: 竹本 研

GluA2/3 AMPA受容体に対する光不活性化技術の開発と応用

GluA2/3 AMPA受体光灭活技术的开发及应用

• 发表时间: 2021
• 作者: 實木 亨;高橋 琢哉;竹本 研
• 通讯作者: 竹本 研

海馬GluA2/3 AMPA受容体に対する光不活性化

海马 GluA2/3 AMPA 受体的光失活

• 发表时间: 2022
• 作者: 東浩太郎;大須賀洋祐;小島成実;笹井浩行;金憲経;井上聡;沖田星馬，本田祐一郎，梶原康宏，高橋あゆみ，佐々木遼，大賀智史，近藤康隆，吉田佳弘，坂本淳哉，沖田 実;實木 亨
• 通讯作者: 實木 亨

Optical inactivation technology for GluA2/3 AMPA receptor.

GluA2/3 AMPA 受体光失活技术。

• 发表时间: 2022
• 作者: 實木 亨;高橋 琢哉;竹本 研
• 通讯作者: 竹本 研

シナプス可塑性による脳損傷後の機能代償回路の形成機構

突触可塑性脑损伤后功能代偿回路的形成机制

• 发表时间: 2021
• 作者: Hung Yung‐Li;Sato Ayami;Takino Yuka;Ishigami Akihito;Machida Shuichi;實木 亨
• 通讯作者: 實木 亨