細胞に方向性を与える細胞内構造:神経細胞の極性逆転現象を用いた解析

赋予细胞方向性的细胞内结构：利用神经元极性反转现象进行分析

基本信息

批准号：
14034208
负责人：
林謙介
金额：
$ 3.58万
依托单位：
Gunma 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 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

大脳皮質の興奮性ニューロンと抑制性ニューロンは発生過程が著しく異なる。ニューロンの移動や軸索形成は環境因子によって制御されていると考えられているが、細胞自身が持つ自律的な発生プログラムの存在に焦点を当てた研究は少ない。そこで本研究では、興奮性と抑制性ニューロンの自律的な発生過程を比較検討した。ラット大脳皮質のニューロンを無血清低密度で3日間培養した。興奮性ニューロンは従来の記載どおり90%以上が既に軸索を持っていたのに対し、抑制性ニューロンは8%程度しか持っていなかった。培養を6日目まで延長すると抑制性も50%以上が軸索を持つようになった。このことから、抑制性ニューロンの自律的軸索形成は興奮性に比べて3日以上遅いことがわかった。抑制性ニューロンの行動をタイムラプス観察した。抑制性ニューロンは短い突起を伸ばし成長円錐をつけるが、それはまもなく消失し、反対側に別の突起が伸び始めるということを繰り返していた。また、ポリリジンをコートした基質であるにも関わらず、約50%の抑制性ニューロンで細胞体の移動が見られた。このことは、抑制性ニューロンが自律的な細胞移動のマシナリーを持っていて、興奮性ニューロンは持っていないことを示唆している。抑制性ニューロンをグリア細胞のシートの上に培養するとニューロンは自由に移動した。抑制性ニューロンの移動は頻繁に逆転していた。移動逆転に伴って新しい先導突起が出来ると中心体がそちらに向かって移動することがわかった。先導突起が中心体を引き寄せる力は、細胞核の移動が制限されている場面において顕著に認めることができた。この力は抑制性ニューロン特異的であった。以上のことから、抑制性ニューロンと興奮性ニューロンとは、自律的な発生プログラムに違いがあることが明らかになった。また、その違いは微小管系による移動マシナリーの違いとして顕著に観察された。

大脑皮层中的兴奋性和抑制性神经元在发育过程中有显着差异。尽管神经元迁移和轴突形成被认为是由环境因素控制的，但很少有研究重点是细胞本身持有的自主发育计划。因此，在这项研究中，我们比较了兴奋性和抑制性神经元的自主发育过程。在低血清密度下培养来自大鼠大鼠大鼠皮质的神经元3天。如前所述，超过90％的兴奋性神经元已经患有轴突，而抑制性神经元仅占8％。当培养扩展到第6天时，超过50％的抑制特性成为轴突。这表明抑制性神经元的自主轴突的形成比兴奋剂晚3天以上。抑制性神经元行为的延时观察。抑制性神经元扩大了短突起并产生了生长锥，但它们很快消失了，并重复说另一侧的突出开始在另一侧生长。此外，尽管它是一种聚赖氨酸涂层的底物，但在大约50％的抑制性神经元中观察到了细胞体迁移。这表明抑制性神经元具有细胞迁移的自主机制，没有兴奋性神经元。当在神经胶质细胞片上培养抑制性神经元时，神经元自由移动。抑制神经元的迁移经常被逆转。已经发现，当随着运动逆转而形成新的领先投影时，中心体向其移动。在细胞核运动受到限制的情况下，可以清楚地看到吸引中心体的力。这种力是抑制性神经元特异性的。从上面的角度来看，抑制性神经元和兴奋性神经元之间的自主发育程序存在差异。由于微管系统引起的迁移机制的差异，该差异也被显着观察到。