松果体細胞の神経細胞への分化とグルタミン酸の入出力機構

松果体细胞分化为神经元及谷氨酸输入/输出机制

• 批准号: 09260223
• 负责人: 森山 芳則
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Osaka 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09260223/
• 关键词: メラトニン; 松果体; グルタミン酸; D-アスパラギン酸; SV2; 概日リズム; ホルモン分泌制御

哺乳類の概日リズムの中枢は「視交叉上核」と呼ばれる神経細胞集団にあり、この活動シグナルが交感神経を通じて松果体に伝えられる。松果体はこのシグナルをメラトニンという液性情報に変えて血中に放出する。放出されたメラトニンは受容体を介して時間情報を細胞に伝達する。従って、松果体は時間情報の変換器であり、メラトニンの合成・分泌機構は概日リズムを理解するために極めて重要な課題である。我々は、(1)松果体細胞がグルタミン酸作動性の神経内分泌細胞であること、(2)松果体細胞はグルタミン酸をメラトニン合成の負の制御因子として用いていること、を明らかにしてきた。ホルモンの合成・分泌が神経と類似の機構で制御されていることは全く新しい概念であり、その制御機構の解明は、松果体の内分泌制御のみならず、細胞間情報伝達における普遍性のある有用な知見を提供するものと考えられる。以上の観点に立ち、本年度は以下の項目の研究を行い成果を得た。(1)マイクロベジクルの構成蛋白につき、SV2AではなくSV2Bが存在することを見いだした。(2)マイクロベジクル内にはLグルタミン酸以外にLアスパラギン酸が含まれており、エキソサイトーシスされる。このアミノ酸も強力なメラトニン合成阻害効果を示す。(3)一方、松果体細胞の細胞質にはDアスパラギン酸が高濃度含まれており、エキサイトーシスとは別経路で細胞外に放出され、メラトニン合成を強く阻害する。この阻害機構も解明した。これは哺乳類においてDアスパラギン酸の生理作用とその機構がわかった初めての例である。(4)エキサイトーシスされたグルタミン酸やアスパラギン酸は急速に再吸収される。この反応はNa^+-dependent glutamate transporter(GLT-1 type)が司っている。(5)メラトニン合成を抑制する受容体を特定し、その細胞内シグナル伝達系路を決定した。

Mammals の is day リ ズ ム の central は "suprachiasmatic nucleus" と shout ば れ る god 経 cells sets 団 に あ り, こ の activity シ グ ナ ル が sympathetic god 経 を tong じ て pineal に 伝 え ら れ る. The fluid of the pineal gland changes to に and is released from に in the えて blood. Release されたメラトニ <s:1> を を acceptor を and <s:1> て time information を cells に伝 to する. 従 っ て, the pineal gland は time intelligence の - changer で あ り, メ ラ ト ニ ン の synthesis, secretion institutions は almost daily リ ズ ム を understand す る た め に extremely め て important topic な で あ る. I 々 は, (1) the pineal gland cells が グ ル タ ミ ン acid actuation sex の god 経 endocrine cells で あ る こ と, (2) the pineal gland cells は グ ル タ ミ ン acid を メ ラ ト ニ ン synthetic の negative の suppression factor と し て in い て い る こ と, を Ming ら か に し て き た. ホ ル モ ン の synthesis, secretion が god 経 と の similar institutions で suppression さ れ て い る こ と は く all new し い concept で あ り, そ の system royal institution の interpret は, the pineal gland の endocrine system royal の み な ら ず, intercellular intelligence 伝 に お け る universality の あ る な useful knowledge を provide す る も の と exam え ら れ る. The above <s:1> 観 points に establish ち, and the research results of the <s:1> projects <e:1> of this year を を obtain た. (1) マ イ ク ロ ベ ジ ク ル の constitutes protein に つ き, SV2A で は な く SV2B が exist す る こ と を see い だ し た. (2) マ イ ク ロ ベ ジ ク ル within に は L グ ル タ ミ ン acid outside に L ア ス パ ラ ギ が ン acid containing ま れ て お り, エ キ ソ サ イ ト ー シ ス さ れ る. The inhibitory effect of the strong acid なメラトニ <e:1> synthesis を shows す. (3) one party, the pineal gland cells の cytoplasm に は D ア ス パ ラ ギ ン acid が contains high concentrations of ま れ て お り, エ キ サ イ ト ー シ ス と は don't 経 road で extracellular に release さ れ, メ ラ ト ニ ン synthetic を く strong resistance against す る. <s:1> the pest control agency <s:1> explains that た. こ れ は mammals に お い て D ア ス パ ラ ギ ン acid の physiology と そ の institutions が わ か っ た early め て の example で あ る. (4)エキサ ト ト シスされたグ タ タ <s:1> acid やアスパラギ <s:1> acid rapid に reabsorption される. <s:1> <s:1> reverse 応 応 Na^+-dependent glutamate transporter(GLT-1 type)が si って る る. (5) メ ラ ト ニ ン synthetic を inhibit す る let body を specific し, そ の intracellular シ グ ナ ル 伝 da is determined way を し た.

项目成果

M.Hayashi et al.: "Synaptic vesicle protein SV2B,but not SV2A,is predominantly expressed and associated with microvesicles in rat pinealocytes." J.Neurochem.(in press). (1998)

M.Hayashi 等人：“突触小泡蛋白 SV2B（而非 SV2A）在大鼠松果体细胞中主要表达并与微泡相关。”

H.Yamada et al.: "Metabotropic glutamate receptors negatively regulate melatonin synthesis in rat pinealocytes." Journal of Neuroscience. in press. (1998)

H.Yamada 等人：“代谢型谷氨酸受体负向调节大鼠松果体细胞中褪黑激素的合成。”

S.Yatsushiro et al.: "L-Aspartate but not the D-form is secreted through microvesicle-mediated exocytosis and is sequestered through Na^+-dependent transporter in rat pinealocytes." J.Neurochem.69. 340-347 (1997)

S.Yatsushiro 等人：“L-天冬氨酸而非 D-形式是通过微泡介导的胞吐作用分泌的，并通过大鼠松果体细胞中 Na+ 依赖性转运蛋白进行隔离。”

S.Ishio et al.: "D-aspartate modulates neuroendocrine function in rat pinealocyte." J.Neurochem.(in press). (1998)

S.Ishio 等人：“D-天冬氨酸调节大鼠松果体细胞的神经内分泌功能。”

H.Yamada et al.: "L-Aspartate-evoked inhibition of melatonin production in rat pineal glands." Neurosci.Lett.228. 103-106 (1997)

H.Yamada 等人：“L-天冬氨酸诱发大鼠松果体褪黑激素产生的抑制。”