成体神経幹細胞の運命決命を司る海馬回路網からの入力機構を解明する分子生理学研究

分子生理学研究阐明海马网络控制成体神经干细胞命运的输入机制

• 批准号: 17024012
• 负责人: 久恒 辰博
• 金额: $ 1.54万
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17024012/
• 关键词: 海馬; 記憶; 成体脳のニューロン新生; GABA; シータ波; 神経幹細胞

「人間の脳の細胞数は、子供のころにピークに達した後に、年をとるとともに衰える一方である」と考えられてきた。ところが、近年、記憶にかかわる海馬においては、どんなに年をとっても新しくニューロンが生み出されていることが発見され、この現象が大いに注目されている。申請者らは、これまでに、ネスチン-GFPトランスジェニックマウスを使用することで、成体海馬には分化段階の異なる2種類の神経幹細胞(タイプ1とタイプ2)が存在していることを示し、急性脳スライス内でこれらの細胞を同定し、蛍光顕微鏡下で狙いを定めて膜電流記録用の微小ガラスピペットを接着させる技術を開発してきた。本研究のポイントは、成体脳において、海馬回路網が、新生ニューロンの分化過程をどのように制御しているかについて、分子生理学的に明らかにする点にある。本研究により、タイプ2神経幹細胞に、GABA線維の入力があることが判明した。そして、特に、学習記憶時などに海馬に観察されるシータ波による電気刺激によって、タイプ2神経幹細胞にGABA性膜電流応答が誘起されることが判明した。また、抗体電子顕微鏡観察により、GABA線維がタイプ2神経幹細胞に到達していることが示唆された。阻害薬を用いた薬理解析により、この神経刺激を仲介している分子がGABA_A受容体であることが示された。GABA刺激の後、タイプ2神経幹細胞にカルシウム応答が誘起されることを顕微鏡画像イメージング解析により確認した。この刺激によりニューロンへの終末分化が促進されることが推定されたため、GABA系に作用する薬剤(作動薬と阻害薬)をマウスに投与した。この結果、GABA刺激により、タイプ2神経幹細胞からニューロンへの分化が促進されることが確かめられた。本研究で得られた結果から、学習行動により海馬でシータ波が発生することにより、新生ニューロン数が増加することが推定された。

は "human の 脳 の cell population, children for の こ ろ に ピ ー ク に da し た を に, years after と る と と も に failure え る side で あ る" と exam え ら れ て き た. と こ ろ が, in recent years, memory に か か わ る hippocampal に お い て は, ど ん な に years を と っ て も new し く ニ ュ ー ロ ン が raw み out さ れ て い る こ と が 発 see さ れ, こ の phenomenon が big い に attention さ れ て い る. Applicants ら は, こ れ ま で に, ネ ス チ ン - GFP ト ラ ン ス ジ ェ ニ ッ ク マ ウ ス を use す る こ と で, adult hippocampus に は differentiation Duan Jie の different な る 2 kinds の god 経 stem cells (タ イ プ 1 と タ イ プ 2) exist が し て い る こ と を し, acute 脳 ス ラ イ ス within で こ れ ら を の cells with し, 蛍 optical 顕 microscopically で previously い を め Youdaoplaceholder0 membrane current recording is carried out by using a <s:1> tiny ガラスピペットを followed by させる technology を, resulting in <s:1> て た た た た. This study の ポ イ ン ト は, adult 脳 に お い て, hippocampus network が, newborn ニ ュ ー ロ ン の differentiation を ど の よ う に suppression し て い る か に つ い て, molecular physiology に Ming ら か に す る point に あ る. In this study, によ によ, タ プ プ2 neural stem cells に, and GABA linear stem cell input がある とが とが identified the た. そ し て, に, learning and memory, な ど に hippocampal に 観 examine さ れ る シ ー タ wave に よ る electric 気 stimulus に よ っ て, タ イ プ 2 god 経 stem cell membrane current 応 に GABA sex a が induced さ れ る こ と が.at し た. ま た, antibody electronic 顕 micromirror 観 examine に よ り, GABA line d が タ イ プ 2 god 経 stem cells arrive に し て い る こ と が in stopping さ れ た. Resistance against 薬 を with い た 薬 understanding analysis に よ り, こ の god 経 stimulus を placement し て い る molecular が GABA_A by let body で あ る こ と が shown さ れ た. GABA, after stimulation の タ イ プ 2 god 経 stem cells に カ ル シ ウ ム 応 answer が induced さ れ る こ と を 顕 micromirror portrait イ メ ー ジ ン グ parsing に よ り confirm し た. こ の stimulus に よ り ニ ュ ー ロ ン へ の terminal differentiation が promote さ れ る こ と が presumption さ れ た た め, GABA に role す る 薬 tonic (actuation 薬 と resistance against 薬) を マ ウ ス に cast with し た. こ の results, GABA stimulates に よ り, タ イ プ 2 god 経 stem cells か ら ニ ュ ー ロ ン へ の が promote differentiation さ れ る こ と が か indeed め ら れ た. This study で have ら れ た results か ら, learning action に よ り hippocampal で シ ー タ wave が 発 raw す る こ と に よ り, newborn ニ ュ ー ロ ン number が raised plus す る こ と が presumption さ れ た.

项目成果

何でもうまくいく女性の脳トレ

为任何事情都能做好的女性进行大脑训练

• 发表时间: 2005
• 作者: Imura T;Kanatani S;Fukuda S;Miyamoto Y;Hisatsune T;久恒辰博;久恒辰博
• 通讯作者: 久恒辰博

GABAergic excitation promotes neuronal differentiation in adult hippocampal progenitor cells

• DOI: 10.1016/j.neuron.2005.08.023
• 发表时间: 2005-09-15
• 期刊: NEURON
• 影响因子: 16.2
• 作者: Tozuka, Y;Fukuda, S;Hisatsune, T
• 通讯作者: Hisatsune, T

Transplantation of GABAergic neurons into adult mouse neocortex

将 GABA 能神经元移植到成年小鼠新皮质中

• 发表时间: 2005
• 期刊: Experimental Neurology 194
• 作者: Muramatsu D;Sato Y;Hishiyama S;Miyamoto Y;Hisatsune T
• 通讯作者: Hisatsune T

大人の脳の鍛え方

如何训练成人大脑

• 发表时间: 2005
• 作者: Imura T;Kanatani S;Fukuda S;Miyamoto Y;Hisatsune T;久恒辰博
• 通讯作者: 久恒辰博

Layer-specific production of nitric oxide during cortical circuit formation in postnatal mouse brain

• DOI: 10.1093/cercor/bhh135
• 发表时间: 2005-03-01
• 期刊: CEREBRAL CORTEX
• 影响因子: 3.7
• 作者: Imura, T;Kanatani, S;Hisatsune, T
• 通讯作者: Hisatsune, T