発達脳におけるシナプス除去と機能成熟に関与するシグナル伝達系

信号转导系统参与发育中大脑的突触消除和功能成熟

基本信息

批准号：
12053226
负责人：
狩野方伸
金额：
$ 38.53万
依托单位：
Kanazawa 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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、発達期小脳でみられる登上線維シナプス除去と機能成熟の分子機構を解明することを目標とし、種々の自然発生ミュータントマウスおよび遺伝子改変マウスの解析を行ってきた。本年度は、高閾値型のP/Qタイプカルシウムチャネルを形成するα1Aサブユニットのノックアウトマウス(α1A-/-)と、抑制性伝達物質のGABA合成酵素GAD67のノックアウトマウスと野生型マウスとのヘテロマウス(GAD67+/-)を調べた。生後3〜4週目のα1A-/-では、80%以上のプルキンエ細胞が複数の登上線維による多重支配を受けていることが電気生理学的及び形態学的解析の結果明らかになった。生後1日目からの発達の様子を電気生理学的に詳細に解析した結果、α1A-/-では、生後10日までの過剰な登上線維シナプス除去(前期シナプス除去過程)が著しく障害されていることが判明した。一方、生後10日から16日の間の除去(後期シナプス除去過程)は正常におこった。これから、P/Qタイプカルシウムチャネルを介するプルキンエ細胞へのカルシウム流入が、前期シナプス除去過程に必須であり、後期シナプス除去過程には別の機構が関与することが示唆された。GAD67+/-では、成熟しても多重登上線維支配を受けるプルキンエ細胞の割合が野生型マウスに比べて明らかに高いという予備的結果を得た。このGAD67+/-の生後1日目からの発達を電気生理学的および形態学的に詳細に解析するとともに、もうひとつのGABA合成酵素であるGAD65のノックアウトマウスを調べ、登上線維シナプス除去と機能成熟に対する抑制性シナプス入力の役割を明らかにするのが今後の課題である。

这项研究已在多种天然存在的突变小鼠和转基因小鼠中进行了分析，目的是阐明在发育大脑发育中观察到的纤维化突触去除和功能成熟的分子机制。今年，我们研究了敲除小鼠（α1A亚基，形成了高阈值P/Q-Type钙通道（α1A - / - ）和Hetero小鼠（GAD67 +/-），它们是抑制性Transmitter Transmitter GABA合成酶GAD67和野生型型和野生型 - 型号分析和摩擦式的抑制小鼠。在3-4周龄时，超过80％的Purkinje细胞通过多个攀爬纤维进行多次统治，从生命的第一天开始进行电生理分析，发现过度去除季节的纤维突触（季节前突触过程）正常发生10天和16天。初步结果表明，GAD67 +/-表明，即使成熟后，由多个攀岩纤维支配的浦肯野细胞的比例显着高于野生型小鼠。未来的挑战将是从第1天开始分析GAD67 +/-的开发，从电生理学上和形态上进行详细的详细研究，并研究GAD65，另一种GABA合酶的基因敲除小鼠，并阐明抑制性突触输入在攀爬纤维突触恢复和功能成熟方面的作用。