海馬CA3苔状線維シナプスにおけるシナプス伝達長期抑圧の解析

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1.海馬CA3苔状線維シナプスにおいて、1Hz程度の低頻度刺激を持続的に与えるとシナプス伝達の長期抑圧(LTD)が誘導できることを明らかにした。2.マウスより海馬スライスを作製し、歯状回顆粒細胞層に刺激電極を挿入して苔状線維を電気刺激して細胞外記録法により興奮性シナプス電位を記録した。この際、備品として購入した高感度増幅器を備えたメモリオシロスコープにより、実験中シナプス応答を記録・観察した。3.コンディショニングとして1Hzの刺激を用いた場合にはLTDが誘導されたが、2Hzでは平均としてシナプス伝達効率には変化がなく、5Hz以上では長期増強が誘導された。4.NMDA受容体のアンタゴニスト存在下でもLTDは誘導できたが、代謝型グルタミン酸受容体(mGluR)のアンタゴニストでLTDの誘導が強く抑制された。したがって、このLTD誘導にはmGluRの活性化が必要であることがわかった。5.キヌレン酸により興奮性シナプス伝達をすべてブロックした状態でもLTDが誘導可能であることがわかり、シナプス後細胞の脱分極はLTD誘導に関与しないことが明らかとなった。したがって、シナプス前終末のmGluRの活性化が関与すると考えられる。6.mGluRのアゴニストを投与しても一過性の抑圧は起こるが、LTDは誘導できなかったことから、LTD誘導にはmGluRの活性化以外にシナプス前性の何らかの要素が必要であることが示唆された。現在、その要素を同定するための実験をさらに進行中である。7.遺伝子ターゲッティング法によりシナプス前終末の2型mGluRを欠損するマウスを作製した。このマウスではLTDが消失することが明らかになり、苔状線維シナプスLTDはシナプス前終末のmGluRの活性化により誘導されることが直接的方法によりさらに確認された。