神経細胞死を伴わない樹状突起の形態変性による神経機能の変容

由于树突形态退化而导致神经元功能发生变化，但没有神经元细胞死亡

• 批准号: 14017023
• 负责人: 池谷 裕二
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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-14017023/
• 关键词: 樹状突起; シナプス; 細胞死; 形態学

樹状突起は神経信号の主要な入力のコンパートメントであるが、神経細胞の変性を誘導させるような悪性因子(たとえば興奮毒性信号など)もまた樹状突起から入力されると考えられる。しかし、樹状突起の脆弱性に着目した神経変性に関する研究はほとんど行われていない。そこで今回、細胞死という観点から離れ、細胞が死なずともシナプス機能が変性しうる場合について、幾多の視点から検討を加えた。樹状突起をDiIで可視化し共焦点顕微鏡下でその形態をタイムラプス観察することで、興奮毒性による樹状突起の変性を追跡した。その結果、細胞死を誘導しない低濃度の興奮性アミノ酸の作動薬によって樹状突起上に多数の膨潤が観察された。このとき、シナプス伝達も顕著に抑制された。この障害は可逆的であったが、神経細胞死を誘導しない軽度の刺激によっても「神経機能」は変性を受けることを示した点で重要である。アルツハイマー病の誘発因子と考えられるアミロイドβでも同様に、神経細胞死を誘導しない程度の濃度で、シナプス伝達を抑制させることが示された。この機構を詳細に探求した結果、アミロイドβはシナプスに直接ではなく、むしろ周辺のグリア細胞に作用して、グルタミン酸の取り込み能を異常亢進させることよって間接的に影響を与えていることがわかった。この効果はGLASTとよばれるグルタミン酸トランスポータの膜表面の移行によるものであることが判明した。樹状突起と神経変性の関係を探るべく、樹状突起に豊富に含有される微小管に着目し、微小管の脱重合剤(コルヒチン、ノコダゾール等)の細胞毒性を検討したところ、歯状回の顆粒細胞が選択的に脱落することがin vitroで観察された。この細胞死はアポトーシスによるものであった。またアクチンの脱重合によっても同様な効果が観察された。

Dendritic signaling is a major factor in the induction of neuronal activity. The study on the vulnerability of dendrites to neurosis is based on the results of the study. In this case, the cell is dead, the cell is dead, the function is different, and the number of viewpoints is increased. Dendritic processes can be visualized under confocal microscope, and their morphology, excitotoxicity, and properties can be traced. As a result, cell death was induced by low concentrations of excitatory acid and most of the swelling on dendrites was observed. This is the first time I've ever seen you. The damage is reversible, the nerve cell death is induced, the nerve function is stimulated, and the nerve function is affected. The concentration of induction factors and inhibition factors in the brain cell death were studied. The mechanism of this study is to explore the results of direct and indirect effects on the growth of cells. The result is that the surface of the film is not smooth. The relationship between dendrites and neurogenesis was investigated. The results showed that dendrites were rich in microtubule and microtubule. The cytotoxicity of dendrites and granular cells was investigated. This is the first time that I've seen this. The results of the investigation were as follows:

项目成果

Ikegaya et al.: "Rapid regrowth of hippocampal mossy fibres and preceding maturation of NMDA receptor-mediated neurotransmission"Eur.J. Neurosci.. 15. 1859-1862 (2002)

Ikegaya 等人：“海马苔藓纤维的快速再生和 NMDA 受体介导的神经传递的提前成熟”Eur.J。

Kim et al.: "Cytoskeleton disruption causes apoptotic degeneration of dentate granule cells in hippocampal slice cultures"Neuropharmacology. 42. 1109-1118 (2002)

Kim 等人：“细胞骨架破坏导致海马切片培养物中齿状颗粒细胞凋亡变性”神经药理学。

Ikegaya et al.: "β Amyloid enhances glial glutamate uptake activity and attenuates synaptic efficacy"J.Biol.Chem.. 277. 32180-32186 (2002)

Ikegaya 等人：“β 淀粉样蛋白增强胶质细胞谷氨酸摄取活性并减弱突触功效”J.Biol.Chem.. 277. 32180-32186 (2002)

Ikegaya et al.: "Regionally selective neurotoxicity of NMDA and colchicine is independent of hippocampal neural circuitry.<Abstract>"Neuroscience. 113. 253-256 (2002)

Ikegaya 等人：“NMDA 和秋水仙碱的区域选择性神经毒性与海马神经回路无关。<摘要>”神经科学。

Ueno et al.: "Mossy fiber Zn2+ spillover modulates heterosynaptic N-methyl-D-aspartate receptor activity in hippocampal CA3 circuits"J.Cell Biol.. 158. 215-220 (2002)

Ueno 等人：“苔藓纤维 Zn2 溢出调节海马 CA3 回路中的异突触 N-甲基-D-天冬氨酸受体活性”J.Cell Biol.. 158. 215-220 (2002)