興奮性アミノ酸による神経細胞壊死の分子機構

兴奋性氨基酸诱导神经元坏死的分子机制

• 批准号: 07264215
• 负责人: 崎村 建司
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Niigata 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07264215/
• 关键词: 神経細胞壊死; NMDA受容体チャネル; グルタミン酸受容体チャネル; シナプス可塑性; ジーンターゲッティング; 神経回路形成

様々な神経疾患に認められる神経細胞の変性、壊死の原因の一つとして、グルタミン酸受容体の異常興奮が考えられている。なかでも高いカルシウムイオンの透過性と電位依存性のマグネシウムイオンによる閉塞という特性を持つNMDA受容体チャネルは、神経細胞壊死の鍵を握る分子と注目されている。我々は、神経細胞壊死の分子機構を明らかにする目的で、このNMDA受容体チャネルを構成し、その機能的多様性を決めるεサブユニットを標的遺伝子組換えによって欠失したマウスを作成し解析をおこなってきた。本年度は、発現が発生初期からから認められ、生後その発現が前脳に限定されてくるε2サブユニットのノックアウトマウスの作成に成功した。この変異マウスは、哺乳反射が消失しており生後すぐに死亡した。しかし、強制栄養による飼育を試みた結果、生後3日以上生存し身体的にも発育するることが明らかになった。ε2サブユニットの欠失により、形態学的に大きな変化は認められなかったが、脳幹三叉神経核に存在するバレレッテ構造が消失していた。さらにこの変異マウス海馬CA1錐体細胞では、生後3日目までNMDA受容体チャネルを介する電流成分が検出されなっかた。また、この領域で生後2-3日頃から低頻度刺激でおこる長期抑圧(LTD)も認められなかった。これらのことから、ε2サブユニットは、生存に必須な分子であること。さらに、幼若期海馬でのNMDA受容体チャネルの構成成分であり、シナプスの可塑性に関係する分子であることが明らかになった。また、ある種の神経細胞終末のシナプス形成に関与することが示唆された。今後、すでに作成しているε1サブユニットのノックアウトおよびε2サブユニットのノックアウトマウスを用いて、NMDA受容体チャネルが神経細胞壊死にはたす役割の解析を個体レベルでおこなう。

谷氨酸受体的异常激发被认为是在各种神经疾病中观察到的神经元变性和坏死的原因之一。其中，具有高钙离子渗透率和电压依赖性镁离子的特性的NMDA受体通道引起了人们的注意，这是具有神经元坏死关键的分子。为了澄清神经元坏死的分子机制，我们创建了和分析构成该NMDA受体通道的小鼠，并删除了通过靶基因重组决定其功能多样性的ε亚基。今年，我们成功地创建了ε2亚基的淘汰小鼠，其表达是从发育的早期阶段观察到的，其出生后的表达仅限于前脑。该突变小鼠出生后不久就因喂养反射而死亡。但是，由于试图使用饲养植物的营养来养育植物，因此据揭示了它的生存超过三天，并在物理上发展。 ε2亚基的缺失并未揭示出任何显着的形态变化，但是脑干三叉神经核中存在的瓣膜结构丢失了。此外，直到生命的第三天，在这种突变的小鼠海马CA1锥体细胞中未检测到通过NMDA受体通道的电流成分。此外，由于在该地区观察到出生后2-3天左右的低频刺激，没有长期抑制（LTD）发生。从这些原因中，ε2亚基是生存的必不可少的分子。此外，已经发现它是少年海马中NMDA受体通道的组成部分，并且是参与突触可塑性的分子。还有人提出它参与了某些神经元末端的突触形成。将来，我们将使用已经创建的ε1亚基和ε2亚基的基因敲除小鼠的NMDA受体通道在单个水平上在单个水平上的神经元坏死中的作用。

项目成果

Sakimura,K.et al.: "Upstream and intron regulatory regions for expression of the rat neuron-specific enolase gene" Molecular Brain Research. 28. 19-28 (1995)

Sakimura,K.et al.：“大鼠神经元特异性烯醇化酶基因表达的上游和内含子调节区域”分子脑研究。