脳の発達におけるグルタミン酸トランスポーターの役割

谷氨酸转运蛋白在大脑发育中的作用

• 批准号: 14017026
• 负责人: 田中 光一
• 金额: $ 4.48万
• 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-14017026/
• 关键词: 神経科学; 脳神経; 発生・分化; グルタミン酸; 欠損マウス

グルタミン酸は、ほ乳類の中枢神経系において興奮性神経伝達物質として重要なだけでなく、神経系の発生・分化にも関与するシグナル分子としての作用を持つと考えられている。また、神経系は他の臓器に比べエネルギー要求性が高く、神経回路網が正常に形成し作動するためには、神経活動の亢進した脳部位に選択的に代謝エネルギーを補充する必要がある。しかし、その分子メカニズムは不明な点が多かった。本年度は、脳が正常に形成され作動するために不可欠な、神経細胞へのエネルギー補給におけるグルタミン酸トランスポーターの役割を解析した。野生型で見られたひげ刺激による脳体性感覚野のグルコース取り込み増加が、GLAST欠損マウスで著しく低下していた。また、野生型由来培養アストロサイトで観察されるグルタミン刺激(神経活動の亢進に相当する)による、細胞内Naイオンの増加(グルタミン酸の取り込みによる)、glucoseの取り込み促進(血管からのエネルギー源であるグルコースの取り込みに相当)、lactateの放出促進(神経細胞のエネルギー基質であるlactateの補給に相当)が、GLAST欠損マウス由来のアストロサイトでは観察されなかった。神経活動の亢進→シナプス間隙のグルタミン酸濃度上昇→グリア型グルタミン酸トランスポーターによるグルタミン酸の再吸収の活性化(同時にNa+がグリア内へ流入)→グリアのNa-K ATPaseの活性化(グリア内でのエネルギー消費増大)→グリアによる毛細血管からのブドウ糖の取り込み増加→グリアの解糖系によるブドウ糖からlactateの生成(グリア内の消費したエネルギーの補充)→生成したlactateを神経細胞が取り込みエネルギーを補充、という経路が重要であることを、in vivo, in vitroで証明することに成功した。

The role of excitatory neurotransmitters in the development and differentiation of the central nervous system of mammals has been studied. In addition, the nervous system has a higher requirement for metabolism than other organs, and the nervous circuit network is formed normally. In addition, the metabolic system needs to be supplemented in selected parts of the nervous system.しかし、その分子メカニズムは不明な点が多かった。This year, the formation of normal operation, can not be delayed, the production of nerve cells, supply of nerve cells, the analysis of the operation of nerve cells. The wild-type virus was found to be highly sensitive to the presence of the virus, and the GLAST virus was found to be highly sensitive. The wild type was cultured in vitro and was stimulated by a variety of stimuli. Increase in intracellular Na + and Na + levels (GLAST), Glucose (glucose), Lactate (lactate), GLAST (glucose), GLAST (glucose), GLAST (lactate), GLAST (glucose), GLAST (lactate), GLAST (glucose), GLA Hyperactivity of the nervous system → increase of the concentration of the group of substances in the gap → activation of the group of substances in the reabsorption of the group of substances in the gap (At the same time, Na+ is released from the internal flow)→ Activation of Na-K ATPase (Increase in the production of glucose within the range)→ Increase in the production of glucose within the range of capillary glucose → Increase in the production of lactate within the range of glucose within the range of capillary glucose (In vivo, in vitro)→ Produce lactate, in vivo, in vitro, in vitro →

项目成果

Mitamura Y.: "NF-kB in epiretinal membranes after human diabetic retinopathy"Diabetologia. (印刷中). (2003)

Mitamura Y.：“人类糖尿病视网膜病变后视网膜前膜中的 NF-kB”Diabetologia（出版中）。

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。