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興奮性ニューロンと抑制性ニューロンが識別できる遺伝子改変ラットの開発

培育出能够区分兴奋性和抑制性神经元的转基因大鼠

基本信息

批准号：
17021009
负责人：
柳川右千夫
金额：
$ 2.88万
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

脳は、興奮性と抑制性のニューロンで構成される神経ネットワークの集まりからできている。しかしながら、興奮性ニューロン(神経伝達物質としてグルタミン酸を放出する)と抑制性ニューロン(神経伝達物質としてGABAあるいはグリシンを放出する)の両者とも生のスライス標本や組織切片で正確に同定することは、一般に困難である。また、ラットは生理学や解剖学で使用される実験動物であり、これまでのデータの蓄積がある。そこで、興奮性ニューロンと抑制性ニューロンが識別できる遺伝子改変ラットの開発を目指した。最初に、抑制性ニューロンを蛍光分子で標識したトランスジェニックラットの作成・解析を行った。抑制性ニューロンに特異的発現する小胞型GABAトランスポーター(VGAT)遺伝子を含む大腸菌人工染色体(BAC)クローンと蛍光蛋白質、Venusの遺伝子を利用して、トランスジェニックラット(VGAT-Venusラット)を2系統(系統Aと系統B)樹立した。大脳皮質でVenus分子の発現を観察した結果、抑制性ニューロンのGABAニューロンに特徴的な小型の細胞が散在性に認められた。さらに、大脳皮質GABAニューロン全体に対するVenus発現細胞の割合について、Venusの蛍光と抗GABA抗体による2重染色を用いて検討した。その結果、2系統ともに、GABAとVenusの発現が殆ど一致した。系統Aのヘテロ接合体ラットの大脳および小脳のGABA含量について野生型ラットと比較した結果、VGAT-Venusラット系統Aの大脳および小脳のGABA含量は、野生型ラットのGABA含量と同程度であり、有意差はなかった。VGAT-Venusラット系統A、大脳皮質のVenus陽性細胞からホールセル記録を行った結果、GABAニューロンに特徴的なfast-spiking等の発火パターンを観察した。以上の結果は、ラットの大脳皮質や小脳皮質におけるGABAニューロンの組織学的解析や電気生理学的解析にVGAT-Venusラットが有用であることを示唆する。今後は、VGAT-Venusラットを用いて、脳の他の領域の抑制性ニューロンについても解析する。

In addition, excitatory and inhibitory factors constitute the central nervous system. It is generally difficult to determine the exact identity of the tissue sections of human beings with excitatory and inhibitory substances (neurotransmitters and GABA). The physiology and anatomy of animals are used in this way. In addition, the development of excitatory and inhibitory genes is indicated. Initially, the inhibitory effect of light on molecular identification was studied. Inhibitory gene specific expression of microcellular GABA receptor (VGAT) gene including Escherichia coli artificial chromosome (BAC) gene, fluorescent protein, Venus gene and two systems (system A and system B) were established. The discovery of Venus molecules in the large cortex results in the discovery of small cells characterized by inhibitory activity and GABA activity. In addition, the large cortex GABA protein was detected by double staining of Venus discovery cells, Venus light and anti-GABA antibodies. The results of the two systems are almost identical. The GABA content of system A was compared with that of wild type, and the GABA content of system A was compared with that of wild type. The GABA content of system A was compared with that of wild type. VGAT-Venus system A, Venus positive cells in the cortex of the brain, and fast-spiking characteristics of GABA were observed. These results are useful for histologic and electrophysiological analysis of GABA in the macrocortex and microcortex. In the future, VGAT-Venus will be used to analyze the inhibitory effects of other fields.