神経細胞の入力依存的な生死決定の臨界期を担う分子機構の解析

神经元输入依赖性生死决策关键期的分子机制分析

• 批准号: 18022009
• 负责人: 山口 正洋
• 金额: $ 4.93万
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18022009/
• 关键词: 神経科学; 再生医学; 嗅球; 顆粒細胞; 臨界期

成体の嗅球では新しく生まれた抑制性神経細胞(顆粒細胞)が既存の神経回路に組み込まれている。我々は、マウス成体嗅球の新生顆粒細胞の生存が、細胞が生まれて特定の時期(14-28日)の匂い入力によって左右される(臨界期が存在する)ことを示してきた。生死決定の臨界期は如何にして始まり、終わるのか、また生死を左右するシグナル機構は何か、を明らかにすることを目的とし、まず分子機構を効率よく検討するためのin vitro系の作成を行った。前年度に、マウス嗅球からの2段階分散培養によって、「既存の神経回路に新しい顆粒細胞が組み込まれる」in vitro系を確立した。DsRed2標識新生細胞が既存の神経回路へ組み込まれる過程を追跡し、特定の時期の神経活動抑制によって新生細胞の生存が低下することを見出し、in vitro系で生死決定の臨界期を再現することができた。本年度は臨界期の細胞の形態を詳しく観察した。それらは多くのスパインを形成しており、in vivo嗅球と同様、既存のグルタミン酸作動性投射ニューロンとシナプス構造を作っていた。神経細胞の生存に重要なakt分子のリン酸化を検討したところ、NMDAR依存的な活動抑制によって、臨界期の新生細胞特異的にaktリン酸化が低下することが判明した。これらのことから、臨界期は新生細胞のシナプス形成時期に相当し、臨界期の始まりと終わりを規定する機構は、シナプス入力を中心としたaktのリン酸化機構をもとに理解できると考えられた。さらに、個体レベルの解析により、新生顆粒細胞の生死決定が食餌摂取の時間におこることを見出した。すなわち、嗅球新生顆粒細胞の生死決定には「新生神経細胞の分化段階に規定される臨界期」と、「動物個体の摂食行動に規定される臨界期」の、2つの臨界期が存在することが判明し、この両者の分子機構の統合的な解析が必要であると考えられた。

Adult pyrine olfactory bulbs で で new bulbs く generating まれた inhibitory neurocytes (granulosa cells)が existing pyrine neurocircuit に groups み込まれて る る. I 々 は, マ ウ ス adult olfactory bulb の の survival が granule cell, new born が ま れ て specific の period (14 to 28) の 匂 い に into force よ っ て around さ れ る (critical period が す る) こ と を shown し て き た. How critical period of life and death decision の は に し て beginning ま り, eventually わ る の か, ま た about life and death を す る シ グ ナ ル institutions は か, を Ming ら か に す る こ と を purpose と し, ま ず molecular institutions を sharper rate よ く beg す 検 る た め の in vitro is の made line を っ た. Before the annual に, マ ウ ス olfactory bulb か ら の 2-stage order dispersion cultivate に よ っ て, "god given の 経 loop に new し い granulosa cells が group み 込 ま れ る" を established in vitro department し た. DsRed2 identify new cells が existing の god 経 loop へ group み 込 ま れ を る process tracing し 経 activity inhibition, specific の の god に よ っ て newborn cells の low survival が す る こ と を see し, the in vitro system で critical period of life and death decision の を reappearance す る こ と が で き た. The morphology of <s:1> cells <e:1> during the critical period of this year を is detailed in く観 く観 and examined in た. そ れ ら は more く の ス パ イ ン を form し て お り, the in vivo olfactory bulb と with others, existing の グ ル タ ミ ン acid actuation sex projection ニ ュ ー ロ ン と シ ナ プ を ス structure for っ て い た. God の 経 cell survival に important な akt molecular の リ ン acidification を beg し 検 た と こ ろ, NMDAR dependent な activity inhibition に よ っ て, critical period の newborn cells specific に akt リ ン acidification が low す る こ と が.at し た. こ れ ら の こ と か ら, critical period は newborn cells の シ ナ プ ス に quite し formation period, critical period beginning の ま り と eventually わ り を rules す る は, シ ナ プ ス を center into force と し た akt の リ ン acidification institutions を も と に understand で き る と exam え ら れ た. さ ら に, individual レ ベ ル の parsing に よ り, granular cell の new life and death decision が diet, take の time に お こ る こ と を shows し た. す な わ ち, new granule cells in the olfactory bulb の life and death decision に は "freshman god 経 cells の Duan Jie に rules さ れ る critical period" と, "individual の animals, feed action に rules さ れ る critical period" の, 2 つ の critical period が exist す る こ と が.at し, こ の struck is の molecular institutions の integrative な parsing が necessary で あ る と exam え ら れ た.

项目成果

Local origin and activity-dependent generation of nestin-expressing protoplasmic astrocytes in CA1

• DOI: 10.1007/s00429-007-0141-5
• 发表时间: 2007-07-01
• 期刊: BRAIN STRUCTURE & FUNCTION
• 影响因子: 3.1
• 作者: Kronenberg, Golo;Wang, Li-Ping;Kempermann, Gerd
• 通讯作者: Kempermann, Gerd

食餌時間に同調したマウス嗅球新生顆粒細胞の生死決定臨界期の存在

小鼠嗅球新生颗粒细胞存在与喂养时间同步的决定生死的关键期

• 发表时间: 2007
• 作者: 横山健;森憲作;山口正洋
• 通讯作者: 山口正洋

Increase in bFGF-responsive neural progenitor population following contusion injury of the adult rodent spinal cord

• DOI: 10.1016/j.neulet.2005.12.051
• 发表时间: 2006-04
• 期刊: Neuroscience Letters
• 影响因子: 2.5
• 作者: Yi Xu;M. Kitada;M. Yamaguchi;M. Dezawa;C. Idé

Sphere formation of ocular epithelial cells in the ciliary body is a reprogramming system for neural differentiation

• DOI: 10.1016/j.brainres.2006.03.093
• 发表时间: 2006-06-06
• 期刊: BRAIN RESEARCH
• 影响因子: 2.9
• 作者: Kohno, Ri-ichiro;Ikeda, Yasuhiro;Sueishi, Katsuo
• 通讯作者: Sueishi, Katsuo

Feeding-related time window of fate-decision of newly-generated granule cells in the mouse olfactory bulb

小鼠嗅球新生颗粒细胞命运决定的喂养相关时间窗

• 发表时间: 2007
• 作者: Yokoyama;T.;Murata;K.;Mori;K. & Yamaguchi;M.;Yoshida I;Hideki Kashiwadani;Tsuno Y;Shu Kikuta;Yoshida I;Murata K;Kobayakawa K;Yokoyama T;Shu Kikuta;Manabe H.;Tsuno Y;Kobayakawa R;Manabe H;Murata K;Yokoyama T
• 通讯作者: Yokoyama T