ニューロトロフィンのシナプス可塑性誘導における役割

神经营养素在诱导突触可塑性中的作用

• 批准号: 08271218
• 负责人: 加藤 伸朗
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyoto 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08271218/
• 关键词: ニューロトロフィン; シナプス; 可塑性; リアノジン; 大脳皮質; 視覚野

ニューロン内のカルシウム変動はシナプス伝達長期可塑性(LTP/LTD)の誘導に必要不可欠である。しかし、単なるカルシウム上昇だけでは十分ではない。カルシウムの時間的空間的変動の多様性が重要かもしれない。あるいはカルシウム以外の情報伝達系が寄与しているかもしれない。ここでは、細胞内カルシウムの時間的変動の多様性に焦点をあてて、そのような多様性の存在とその背景を調べ、さらにニューロトロフィンがこのカルシウムの時間的変動に与える影響もみた。幼弱ラットの視覚皮質スライスで単一の錘体細胞へカルシウム感受性色素フルオ3を注入した。フォトマルチプライア(オリンパス製OSP10)を用いて、脱分極通電(0.5nA)または灰白質刺激(100Hz)により誘発されるカルシウム増加を細胞体にて1ミリ秒間隔で5秒間連続記録した。カルシウム動態に影響を及ぼす種々の薬物を細胞内外に投与して、その効果を調べた。細胞内視鏡カルシウム増加は誘発刺激の持続時間に比例しなかった。緩徐な初期上昇相が刺激時間の長短にかかわらず常に見られ、刺激時間を長くすると急峻な後期上昇相が高頻度に出現した。初期上昇相は電位依存性カルシウムチャンネルに、また後期急峻相は細胞内小胞体からのカルシウム依存性カルシウム放出に、それぞれ依存していると考えられた。過去の報告を考慮するに、今回見いだした後期急峻カルシウム増加相がシナプス伝達長期可塑性における情報伝達の担い手として働いていることも示唆される。ニューロトロフィンのうち、NT4に細胞内カルシウム上昇を促進する効果がみられた。本実験でのNT4カルシウム上昇促進作用は、リアノジンの細胞内投与によって失われた。これは、NT4の作用が細胞内小胞体にも及んでいることを、すなわちNT4がカルシウム信号系へ作用することを示唆する。

神经元内的钙变化对于诱导长期突触可塑性（LTP/LTD）至关重要。但是，仅增加钙是不够的。钙的时间和空间变化的多样性可能很重要。或者，除钙以外的信息传输系统可能会造成贡献。在这里，我们专注于细胞内钙的时间变化的多样性，并检查了这种多样性的存在和背景，并研究了神经营养蛋白对钙时间变化的影响。将钙敏感的染料Fluo-3注射到幼体大鼠视觉皮质切片中的单个锥体细胞中。使用光电塑料（奥林巴斯OSP10），以1毫秒的间隔在细胞体中连续记录去极化电流（0.5 Na）或灰质刺激（100 Hz）诱导的钙增加，持续5秒钟。在细胞内和外部施用各种影响钙动力学的药物，以检查其作用。内窥镜钙的增加与诱发刺激的持续时间不成比例。无论刺激时间的长度如何，总是会看到缓慢的初始向上相位，并且在刺激时间延长时，经常出现陡峭的上升期。据认为，初始向上相取决于电压依赖性的钙通道，并且陡峭的阶段晚期取决于依赖钙的钙从细胞内内质网释放。考虑到过去的报道，还建议我们发现，我们发现的晚期，陡峭的钙增强阶段是长期突触可塑性中信息传输的驱动力。在神经营养蛋白中，发现NT4可促进细胞内钙升高。在该实验中促进NT4钙升高的作用因瑞氨烷的细胞内给药而失去了。这表明NT4的作用还扩展到细胞内内质网，即NT4作用于钙信号系统。

项目成果

H.Yoshimura,N.Kato: "Attenuation of Mg^<2+>‐block of synaptic N‐methyl‐D‐aspartate receptors in the visual cortex of rat undar optic nerve blockade" Brain Res.733. 108‐112 (1996)

H. Yoshimura, N. Kato：“大鼠视神经阻滞视觉皮层中突触 N-甲基-D-天冬氨酸受体 Mg^2+-阻滞的减弱”Brain Res. 733. 108-112 (1996) ）

N.KATO: "Effects of the low‐molecular weight GTP‐binding protein RhoA on calcium waves in Xenopus oocytes" Biochem.Biophys.Res.Comm.226. 580‐584 (1996)

N.KATO：“低分子量 GTP 结合蛋白 RhoA 对爪蟾卵母细胞钙波的影响”Biochem.Biophys.Res.Comm.226 (1996)。