層特異的神経投射を生み出す分子機構の解明

阐明生成层特异性神经投射的分子机制

基本信息

批准号：
18021016
负责人：
藤澤肇
金额：
$ 4.22万
依托单位：
Nagoya 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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

海馬CA3領域は様々な脳領域からの入力を受けるが、嗅覚内野からの入力繊維、反体側あるいは同側のCA3錐体細胞からの入力繊維、歯状回顆粒細胞からの入力繊維(mossy fiber: MF)はこの順番で錐体細胞の樹状突起の遠位部から近位部に沿って規則正しく層構造をとって入力する。このような層特異的な入力繊維投射は海馬の神経機能を考える上にきわめて重要であるが、その分子制御機構はほとんどわかっていない。我々は、既に、神経軸索ガイダンス因子セマフォリン(semaphorin)とその受容体であるプレキシン(plexin)に焦点を合わせ、海馬における層特異的神経投射の制御の解明を行ってきている。これまでに、plexin-A4遺伝子とplexin-A2遺伝子の機能欠損マウス、更に,これらプレキシンのリガンドであるclass 6膜貫通型セマフォリンSema6Aの遺伝子機能欠損マウスの海馬神経回路の解析を行い、Sema6Aとplexin-A2とplexin-A4の相互作用がMFのSLへの特異的な投射を決めることを明らかにしている。しかしながら、Sema6A機能欠損マウスでは,MFの投射パターンが見かけ上正常である事から、Sema6A以外にMFの進入を阻止するplexin-A4依存性の反撥因子が存在する事が予測された。そこで,plexin-A4のもう一方のリガンドであるSema6Bについて遺伝子機能欠損マウスを作製し、海馬神経回路の解析を行い、以下のような結果を得た。1)Sema6BはMFを反撥する機能があり、この反撥活性はplexin-A4により受容される。2)Sema6BはCA3錐体細胞の樹状突起で発現しており、Sema6B機能欠損マウスでは、MFが本来のSLの範囲を超えより広くSR内に拡散、投射する。以上の結果から、CA3で発現するする2つのMF反撥因子Sema6A,Sema6BとCA3錐体細胞が分泌する拡散性のMF誘引因子のバランス、ならびに、plexin-A2によるSema6Aの機能抑制という2つの機構によりSR内でMFが進入可能な領域が定められると推察される。

海马CA3区域从各个大脑区域接收输入，但是来自嗅觉内场的输入纤维，来自倒数或同侧CA3锥体细胞的输入纤维，以及来自齿状颗粒细胞（MF）的齿状纤维（MF）的输入纤维在常规层中输入，从而在常规的层中输入了公关，以延伸到常规的层面上，该行为是在常规的层中划分的，该纤维是在常规的层面上划分的，该纤维是在常规的层面上划分的。锥体细胞。这种特异性的输入纤维投影对于考虑海马的神经功能极为重要，但是几乎不了解它们的分子调节机制。我们已经专注于神经轴突引导因子含量及其受体丛，以阐明海马中层特异性神经投影的调节。到目前为止，我们已经分析了缺乏丛蛋白A4和plexin-A2基因功能的小鼠的海马神经循环，以及缺乏Plexin配体功能的小鼠，6类跨膜Sema6a，并揭示了Sema6a，Plexin-A2和Plexin-splexin-spraft the-sema sema6a的相互作用。但是，在缺乏SEMA6A功能的小鼠中，MF投影模式似乎是正常的，并且可以预测，除SEMA6A外，还有一个依赖Plexin-A4依赖性排斥因子可以防止MF进入。因此，制备了基因功能缺陷型小鼠，用于SEMA6B，其他PLEXIN-A4的配体，对海马神经回路进行了分析，并获得了结果，并获得了如下的结果。 1）SEMA6B具有排斥MF的能力，并且这种排斥活性被PLEXIN-A4接受。 2）SEMA6B在CA3锥体细胞的树突中表达，并且在缺乏SEMA6B功能，MF扩散和项目中的小鼠中，SR比原始SL范围更广泛地传播到SR中。从以上结果来看，据估计，MF可以在SR内输入的区域由两种机制确定：两个MF排斥因子之间的平衡，SEMA6A和SEMA6B，以及扩散的MF吸引CA3锥体细胞分泌的因素，以及plexin-a2抑制SEMA6A功能。