海馬シナプスへの長期増強に果たす電位依存性カルシウムチャネルの役割

电压门控钙通道在海马突触长期增强中的作用

• 批准号: 06260206
• 负责人: 加藤 宏司
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06260206/
• 关键词: VGCC; theta-burst stimulation; LTP; Hippocampus; NMDA receptor; Guinea-pig

脳の機能を理解する上で重要な概念のひとつであるシナプスの可塑性に関する実験を行った。シナプス可塑性のモデルのひとつとして長期増強現象が挙げられるが、その機序の違いからNMDA受容体(グルタメート受容体のサブタイプのひとつ)依存性の長期増強とnon-NMDAタイプの二つに分類されている。NMDAタイプのものは、NMDA受容体からのカルシウムイオン(Ca^<++>)流入が重要だと考えられてきたが、これまでその直接的証拠は報告されていない。そこで、本研究ではNMDA受容体依存型長期増強の形成がNMDA受容体だけからのCa^<++>流入なのかあるいは電位依存性カルシウムチャネル(Voltage Gated Calcium Channel;VGCC)からの流入も関与するのかを薬理学的手法を用いて調べた。実験は、モルモット海馬スライス標本(500μm)を用いて、シナプス入力を加えるためにCA2/CA3の放線層に設定した電極から電気刺激を与え、CA1の放線層から細胞外電位を記録した。そして、長期増強の指標としてフィールド興奮性シナプス後電位(f-EPSP)の傾斜をモニターした。長期増強を誘導するためにθバースト刺激(10回、5Hz、5秒間隔)を用いた。初めに、θバースト刺激による長期増強(θ-LTP)は、NMDA受容体依存型かを見るためにその拮抗薬であるDL-APV(30μM)を灌流した。その結果、一過性の増強は見られるがθ-LTPは完全に阻止された。このことから、θ-LTPはNMDA受容体の活性化を介して形成されると結論した。次に、このθ-LTPの誘導に電位依存性カルシウムチャネルが関与するかどうかを調べるために、VGCCのブロッカーを用いて実験を行った。VGCCには、L/T/N/P型の4種類あるが、伝達物質放出を調節しているN型を除いた3種類について検討した。3種類のVGCCのブロッカー(L→ニフェジピン、T→ニッケル、P→ω-アガトキシン)が、低頻度刺激のシナプス伝達にはなんら影響を与えないことを確かめた後、θ-LTPに対する効果を調べた。その結果、コントロールのθ-LTPの大きさは、187%(θバーストを加える前のf-EPSPの傾斜を100%として)となるそれに対し、ω-アガトキシン(60nM)を加えるとθ-LTPの大きさは119%とコントロールに比べ約1/4に抑制された。ついで、ニッケル(25μM)存在下では135%と抑制されたが、ニフェジピン(30μM)では174%とほとんど影響は与えなかった

The concept of "function" is important for understanding and implementing the concept of "plasticity". The long-term enhancement of NMDA receptor dependence on the plasticity of NMDA receptor is observed in the following two categories: NMDA receptor dependence and non-NMDA receptor dependence. NMDA receptor and NMDA receptor are directly related to the influx of Ca (Ca^++>). In this study, the formation of NMDA receptor-dependent long-term enhancement of Ca^++> influx from NMDA receptors was investigated by using a potential-dependent mechanism (Voltage Gated Calcium Channel (VGCC)) to regulate Ca^++> influx and NMDA receptor-dependent long-term enhancement. CA2/CA3 emission layer settings were set up to record the extracellular potential of CA1 emission layer. The index of long-term increase in excitability and post-potential (f-EPSP) is measured. Long-term stimulation (10 cycles, 5Hz, 5 second intervals) Initial, θ-LTP, NMDA receptor-dependent, antagonistic DL-APV(30μM) perfusion. The result is transient and strong. Theta-LTP is completely blocked. Theta-LTP mediates the formation of NMDA receptor activation. Second, the theta-LTP induced potential dependence of the cell cycle, VGCC induced potential dependence of the cell cycle, VGCC induced potential dependence. VGCC is composed of four types, L/T/N/P, and N type. 3 kinds of VGCC are different from each other (L→ T → P→ω-LTP). Low frequency stimulation has different effects on the VGCC and θ-LTP. The results showed that the maximum of θ-LTP was 187%(the slope of f-EPSP before θ-EPP was increased was 100%), and the maximum of θ-LTP was 119%(60nM), and the maximum of θ-LTP was about 1/4 of the maximum of θ-EPP.ついで、ニッケル(25μM)存在下では135%と抑制されたが、ニフェジピン(30μM)では174%とほとんど影响は与えなかった