2光子励起グルタミン酸法による樹状突起スパイン構造・機能の可塑性メカニズムの解明

双光子激发谷氨酸法阐明树突棘结构和功能的可塑性机制

• 批准号: 16015317
• 负责人: 松崎 政紀
• 金额: $ 3.78万
• 依托单位: National Institute for Physiological Sciences
• 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16015317/
• 关键词: 中枢神経細胞; 神経生理学; 超短パルスレーザー; ケイジド試薬; グルタミン酸; 受容体

大脳錐体細胞スパインのNMDA受容体(NMDAR)の発現及びNMDARによるCa2+シグナルのスパイン形態依存性を2光子グルタミシ酸法及び2光子Ca2+画像解析により海馬急性スライス標本のCA1錐体細胞で調べた。NMDARの発現は大きいスパインほど大きいが、AMPA受容体とは異なり小さいスパインにも発現が見られ、小さいスパインは所謂サイレントシナプスにほぼ該当することがわかった。大きいスパインではNMDAR発現量は大きいにも関わらず、Ca2+上昇は小さかった。これはスパイン頭部体積によるCa2+の稀釈効果によるのではない。何故ならば、スパインのCa2+上昇に際してはCa2+がネックを介して本幹に流出するのが観察され、樹状突起のスパイン基部でもCa2+上昇が見られたが、この本幹のCa2+上昇は逆にスパイン頭部が大きい程大きかった。即ち、スパインネックの形態によって決まる「ネックのCa2+コンダクタンス」は頭部が大きくなるにつれて(その二乗に比例して)増大し、この流出の増大により、頭部のCa2+上昇が減少し、基部のCa2+上昇が増加すると考えられた。ネックの形態は頭部よりも更に多様性に富み、ネック形態はスパインのCa2+シグナルを定量的に調節している決定的な因子である。更に、スパインCa2+コンダクタンスは長期増強に伴うスパイン頭部長期増大に際して増大し、ネックも可塑的であることがわかった。また、スパイン頭部増大の長期化はネックが初期に小さいものに多く観察され、スパインネックはシナプス長期可塑性の発現や定着の調節因子である可能性もでてきた。この様にスパインの頭部やネックの形態はスパイン機能や可塑性の重要な決定因子であることが示唆された。

Big 脳 pyramidal cells ス パ イ ン の NMDA by let body (NMDAR) の 発 now and び NMDAR に よ る Ca2 + シ グ ナ ル の ス パ イ ン form dependence を two photon グ ル タ ミ シ acid method and analytical に び photon Ca2 + 2 portrait よ り acute hippocampal ス ラ イ ス specimen の CA1 pyramidal cells で adjustable べ た. NMDAR の 発 は now big き い ス パ イ ン ほ ど big き い が, AMPA, let body と は different な り small さ い ス パ イ ン に も 発 が now see ら れ, small さ い ス パ イ ン は so-called サ イ レ ン ト シ ナ プ ス に ほ ぼ should す る こ と が わ か っ た. Large <s:1> スパ スパ <s:1> で で で <s:1> NMDAR occurrence <s:1> large <s:1> に に わらず わらず and Ca2+ increase <s:1> small さ った った. Youdaoplaceholder2 れ スパ スパ スパ スパ <s:1> <s:1> head volume によるCa2+ <s:1> dilute effect による で で な な な で で な な な で. Somehow な ら ば, ス パ イ ン の Ca2 + rise に interstate し て は Ca2 + が ネ ッ ク を interface し て in this dry に outflow す る の が 観 examine さ れ, dendritic protrusions の ス パ イ ン base で も Ca2 + rise see が ら れ た が, こ の this dry の Ca2 + rise は inverse に ス パ イ ン が big head き い cheng big き か っ た. Namely ち, ス パ イ ン ネ ッ ク の form に よ っ て definitely ま る "ネ ッ ク の Ca2 + コ ン ダ ク タ ン ス" は が big head き く な る に つ れ て (そ の squares に proportion し て) rights し, こ の outflow の raised large に よ り, head の Ca2 + rise が し, base の Ca2 + rise が raised す る と exam え ら れ た. ネ ッ ク の form は head よ り も に others more sexual に rich み, ネ ッ ク form は ス パ イ ン の Ca2 + シ グ ナ ル を quantitative に adjust し て い る decided な factor で あ る. More に, ス パ イ ン Ca2 + コ ン ダ ク タ ン ス は strong long-term rights に with う ス パ イ ン head long raised large に interstate し て raised し, ネ ッ ク も plastic で あ る こ と が わ か っ た. ま た, ス パ イ ン head raised large の permanent は ネ ッ ク が early に small さ い も の に more く 観 examine さ れ, ス パ イ ン ネ ッ ク は シ ナ プ ス long-term plasticity の 発 や now fixed on の adjustment factor で あ る possibility も で て き た. The shape of the <s:1> にスパ <s:1> <s:1> <s:1> the head of the <s:1> やネッ the shape of the <s:1> the form of the スパ the function of the や the plasticity of the <s:1> important な determinants of the である とが the とが hints of the された.

项目成果

Structural basis of long-term potentiation in single dendritic spines

• DOI: 10.1038/nature02617
• 发表时间: 2004-06-17
• 期刊: NATURE
• 影响因子: 64.8
• 作者: Matsuzaki, M;Honkura, N;Kasai, H
• 通讯作者: Kasai, H

Number and density of AMPA receptors in single synapses in immature cerebellum

• DOI: 10.1523/jneurosci.4256-04.2005
• 发表时间: 2005-01-26
• 期刊: JOURNAL OF NEUROSCIENCE
• 影响因子: 5.3
• 作者: Tanaka, J;Matsuzaki, M;Shigemoto, R
• 通讯作者: Shigemoto, R

Propagation of gammaPKC translocation along the dendrites of Purkinje cell in γPKC-GFP transgenic mice

γPKC-GFP转基因小鼠中γPKC易位沿浦肯野细胞树突的传播

• 发表时间: 2004
• 期刊: Genes to Cells 9
• 作者: Tanaka J. et al.;Sakai N. et al.
• 通讯作者: Sakai N. et al.