シナプス前部からの直接パッチクランプ記録によるカンナビノイドの作用点の解析

通过突触前区域直接膜片钳记录分析大麻素的作用位点

• 批准号: 21K15189
• 负责人: 井下 拓真
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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-21K15189/
• 关键词: 伝達物質放出; カンナビノイド; プルキンエ細胞; パッチクランプ法; 神経伝達物質放出; パッチクランプ記録; 小脳; シナプス前部; パッチクランプ; シナプス伝達

昨年度は、近年同定された第三のカンナビノイド受容体（GPR55）が小脳プルキンエ細胞出力シナプスにおいてシナプス伝達を抑制することを明らかにした。また、シナプス伝達抑制の際に、シナプス前終末へのCa2+流入に有意な差は認められず、Ca2+流入以降の伝達物質放出の過程にこの受容体が影響することが示唆された。一方で、これまでよく調べられているカンナビノイド受容体（CB1、CB2）のアゴニストはプルキンエ細胞からの出力を変化させなかった。今年度は、GPR55の内因性アゴニストやアンタゴニストを用いた実験を行い、プルキンエ細胞出力が実際にGPR55によって抑制されることを確かめた。また、小脳切片でも同様にGPR55がシナプス伝達を減弱させることを発見した。GPR55がシナプス伝達を減弱させるメカニズムとして、シナプス前終末の即時放出可能なシナプス小胞の総数をGPR55が減少させることを明らかにした。また、GPR55によるシナプス伝達減弱の程度はパッチピペット内液のEGTAの濃度には影響されなかった。これらの結果は、これまで予想されていたCB1、CB2がシナプス伝達を抑制する仕組みとは異なる、シナプス伝達調節の新しい仕組みの存在を示唆している。一方で、CB2について免疫染色を行ったところ、CB2のシグナルが小脳プルキンエ細胞の細胞体や樹状突起には認められるが軸索にはほとんど認められなかった。そこで、CB2が確実に軸索に存在するようアデノ随伴ウイルスによってCB2を過剰発現させた。CB2過剰発現プルキンエ細胞ではCB2アゴニストがシナプス伝達を抑制した。このとき、シナプス前部へのCa2+流入が減弱しており、即時放出可能なシナプス小胞の総数には差が認められなかった。これらの結果により、Ca2+イメージングにより予測されていたシナプス伝達抑制のメカニズムを直接証明することができた。

Yesterday and in recent years, with the fixed annual は さ れ た third の カ ン ナ ビ ノ イ ド by small capacity of body (GPR55) が 脳 プ ル キ ン エ cells output シ ナ プ ス に お い て シ ナ プ ス 伝 da を inhibit す る こ と を Ming ら か に し た. ま た, シ ナ プ ス 伝 inhibit the event の に, シ ナ プ ス before final へ の Ca2 + inflow に intentionally な poor は recognize め ら れ ず, Ca2 + inflow in の 伝 process of material released の に こ の affected by the capacity of body が す る こ と が in stopping さ れ た. Party で, こ れ ま で よ く adjustable べ ら れ て い る カ ン ナ ビ ノ イ ド by let body (CB1 and CB2) の ア ゴ ニ ス ト は プ ル キ ン エ cells か ら の output を variations change さ せ な か っ た. Our は, GPR55 の endogenous ア ゴ ニ ス ト や ア ン タ ゴ ニ ス ト を with い た be 験 を い, プ ル キ ン エ cells output が be interstate に GPR55 に よ っ て inhibit さ れ る こ と を か indeed め た. ま た, small 脳 slice で も with others に GPR55 が シ ナ プ ス 伝 of weakened を さ せ る こ と を 発 see し た. GPR55 が シ ナ プ ス 伝 of weakened を さ せ る メ カ ニ ズ ム と し て, シ ナ プ ス before final の instant release may な シ ナ プ ス vesicular の 総 number を GPR55 が reduce さ せ る こ と を Ming ら か に し た. ま た, GPR55 に よ る シ ナ プ ス 伝 amounted to abate の degree は パ ッ チ ピ ペ ッ ト fluid inside の EGTA の concentration に は influence さ れ な か っ た. こ れ ら の results は, こ れ ま で to think さ れ て い た CB1 and CB2 が シ ナ プ ス 伝 da を inhibit す る blackstone group み と は different な る, シ ナ プ ス 伝 of regulating の new し い blackstone group み の is を in stopping し て い る. Party で, CB2 に つ い immune dyeing line を っ て た と こ ろ, CB2 の シ グ ナ ル が small 脳 プ ル キ ン エ cells の cell body や dendritic protrusions に は recognize め ら れ る が axon に は ほ と ん ど recognize め ら れ な か っ た. そ こ で, CB2 が indeed be に axon に exist す る よ う ア デ ノ with accompanying ウ イ ル ス に よ っ て CB2 を before turning 発 now さ せ た. CB2 overgrowth occurs in プ, キ, <s:1>, エ, エ cells で, <s:1>, CB2アゴニストがシナプス伝 reaches を inhibition, た, た. こ の と き, シ ナ プ ス front へ の Ca2 + inflow が abate し て お り, instant release may な シ ナ プ ス vesicular の 総 number に は poor が recognize め ら れ な か っ た. こ れ ら の results に よ り, Ca2 + イ メ ー ジ ン グ に よ り be さ れ て い た シ ナ プ ス 伝 to inhibit の メ カ ニ ズ ム を directly prove す る こ と が で き た.

项目成果

小脳プルキンエ細胞終末におけるCB2によるCa2+流入減弱を介したシナプス伝達抑制の量的制御

通过CB2减弱小脑浦肯野细胞末梢Ca2+流入来定量控制突触传递抑制

• 发表时间: 2023
• 作者: 井下 拓真;川口 真也
• 通讯作者: 川口 真也

小脳プルキンエ細胞のシナプス出力におけるカンナビノイドの調節作用についての軸索終末からの直接記録による解析

利用轴突末端直接记录分析大麻素对小脑浦肯野细胞突触输出的调节作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 井下拓真;川口真也
• 通讯作者: 川口真也

シナプス小胞膜融合のカンナビノイドによる調節の軸索終末パッチクランプ記録による生物物理学的解析

使用轴突末端膜片钳记录大麻素介导的突触小泡膜融合调节的生物物理分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 井下 拓真;川口 真也
• 通讯作者: 川口 真也