興奮性神経伝達物質としてのGABAの機能的役割

GABA 作为兴奋性神经递质的功能作用

• 批准号: 13041016
• 负责人: 田中 光一
• 金额: $ 4.61万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13041016/
• 关键词: 神経科学; 脳神経; 発生・分化; GABA; C1チャネル; 脳・神経; Clチャンネル

成人の脳では、γ-アミノ酪酸(GABA)はGABA_A受容体に結合し、神経細胞を過分極する抑制性神経伝達物質として知られている。しかし、幼弱な脳、あるいは成人の脳でも視交叉上核、外傷後の神経細胞に対しては、脱分極作用を示し、興奮性神経伝達物質として働くことが知られている。このGABAの持つ脱分極作用は、神経系の発達、概日リズムの形成、外傷後の脳損傷および回復過程になんらかの役割を果たしていると考えられているが、その機能的役割は不明である。最近、GABAにより脱分極する神経細胞には、Cl^-を細胞外へ汲み出すK^+-Cl^-共輸送体(KCC2)が発現していないため、細胞内Cl^-濃度が高く保たれ、Cl^-の平衡電位が静止膜電位より脱分極側にシフトしていることが示された。本研究では、K^+-Cl^-共輸送体を過剰発現させることにより、細胞内Cl^-濃度を制御し、GABAの脱分極作用のみを抑制するマウスを作成し、いままで全く実験的証拠のなかったGABAの神経興奮性作用の機能的役割を個体レベルで解明する。本年度は、平成13年度に作成した生後直後からK^+-Cl^-共輸送体(KCC2)を過剰発現しているマウスの表現型を解析した。KCC2過剰発現マウスは,野生型に比べ、自発運動量の低下が観察された。また、概日リズムの光による同調能にも異常が観察された。現在これらの表現型が、KCC2を過剰発現させたことによる抑制性ニューロンの抑制能の増強によるものかどうか、形態学的、電気生理学的により詳細な解析を進めているところである。

In adults, γ-butyric acid (GABA) binds to GABA receptors and inhibits neurotransmitter activity in neurons. In adults, the suprachiasmatic nucleus, posttraumatic neurocytes, depolarization, excitatory neurotransmitter substances, etc. The depolarization of GABA is related to the development of the nervous system, the formation of the nervous system, the injury and recovery process after trauma, and the unclear function of GABA. Recently, GABA depolarization in neurons, Cl^-extracellular transport of K^+-Cl^-cotransporter (KCC2) has been observed, intracellular Cl^-concentration has been maintained high, Cl^-equilibrium potential has been shown to be at the depolarization side. In this study, we investigated the effects of K^+-Cl^-cotransporter on the development, regulation of intracellular Cl^-concentration, and inhibition of GABA depolarization. This year, the phenotype analysis of K^+-Cl^-cotransporter (KCC2) was developed. KCC2 overgrowth was observed, but wild-type overgrowth was observed. The optical coherence of the system is abnormal. Now the phenotype of KCC2 is revealed, the inhibitory activity of KCC2 is enhanced, the morphological and electrophysiological characteristics are analyzed in detail.

项目成果

Gray, C.: "Glutamate does not play a major role in controlling bone growth"Journal of Bone and Mineral Research. 16. 742-749 (2001)

Gray, C.：“谷氨酸在控制骨骼生长方面并不起主要作用”《骨骼与矿物质研究杂志》。

Okada T.: "Long-term potentiation in the hippocampal CA1 area and dentategyrus plays different roles in spatial learning"European Journal of Neuroscience. 17. 341-349 (2003)

Okada T.：“海马 CA1 区和齿状回的长时程增强在空间学习中发挥不同的作用”《欧洲神经科学杂志》。

Harada T.: "Microglia-Muller glia interactions control neurotrophic factor productions during ligjt-induced retinal degeneration"Journal of Neuroscience. 22. 9228-9236 (2002)

Harada T.：“小胶质细胞-穆勒胶质细胞相互作用控制光线诱导的视网膜变性期间神经营养因子的产生”神经科学杂志。

Voutsinos-Porche B.: "Glial glutamate transporters mediate a functional metabolic crosstalk between neurons and astrocytes in the mouse developing cortex"Neuron. 37. 275-286 (2003)

Voutsinos-Porche B.：“神经胶质谷氨酸转运蛋白介导小鼠发育皮层中神经元和星形胶质细胞之间的功能代谢串扰”Neuron。

Nishizaki, T.: "A new neuromodulator pathway with a glial contribution mediated via A2a adrenergic receptors."Glia. 39. 133-147 (2002)

Nishizaki, T.：“一种新的神经调节途径，通过 A2a 肾上腺素受体介导神经胶质细胞的作用。​​”神经胶质细胞。