発達期小脳における登上線維シナプス除去の臨界期と神経活動依存症に関する研究

发育中小脑攀爬纤维突触去除关键期及神经元活动依赖性的研究

• 批准号: 10156237
• 负责人: 狩野 方伸
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10156237/
• 关键词: 生後発達; 小脳; プルキンエ細胞; 登上線維; 多重支配; シナプス除去; 神経活動; NMDA受容体

成熟動物では小脳プルキンエ細胞はただ1本の登上線維によって支配されるが、発達初期には3〜5本の登上線維の支配を受ける。発達につれて過剰な登上線維が淘汰され、生後約20日で成熟型の1対1の結合が完成する。先行研究から、NMDA受容体の関与が示唆されていたが、この過程が神経活動に依存するかについての直接的な証明がなく、また、小脳生後発達のどの時期に必要であるか(臨界期)については明らかでなかったので、本研究においてこの2点を追求した。(1) 神経活動依存性の検討:テトロドトキシン(TTX)をethylene-vinylacetate copolymer(ELVAX)に溶媒によって混合し、その微小ブロックを生後10日の発達期マウス小脳の表面に移植して、これからTTXを持続的に小脳に与えた。マウスを成長させ、生後24日から36日の間に、登上線維の支配様式を電気生理学的に解析した。ELVAX近傍の小脳6-8葉で記録すると、vehicle投与群に対してTTX投与群では、登上線維による多重支配を受けるプルキンエ細胞の割合が有意に高かった。これに対し、ELVAXから離れた小脳1/2および10葉では、両群間で有意差はなかった。したがって、TTXの効果は小脳内に限局しており、小脳内の神経活動が登上線維シナプス排除に必要であると考えられた。(2) 臨界期の検討:NMDA受容体の特異的阻害剤のMK-801(0.25μg/g体重)を1日1回生後7日から14日まで8日間腹腔内投与し、その後投与をやめて生後25日まで成長させた群(P7-P14投与群)、生後15日から21日まで7日間腹腔内投与した群(P15-P21投与群)および生理食塩水投与対照群で比較したところ、P15-P21投与群でのみ登上線維シナプス排除に異常を認めた。この結果は、登上線維シナプス排除の臨界期は生後15日以降であることを示す。

In mature animals, the cells are divided into 1 part and 3 to 5 parts. The mature type of 1-to-1 combination is completed about 20 days after birth. The relationship between NMDA receptor and its expression is studied firstly, and the process of NMDA receptor depends on the activity of the brain. The direct proof of NMDA receptor depends on the activity of the brain. The critical period of NMDA receptor development is necessary. This study aims to pursue two points. (1)A study on the dependence of neuroactivity on TTX, ethylene-vinylacetate copolymer(ELVAX), solvent, mixture, micro-emulsion, and 10 days after birth was conducted. The analysis of electrophysiology of growth, 24 days to 36 days after birth, and the control mode of climbing line dimension ELVAX near the small 6-8 leaf record, vehicle cast and group, TTX cast and group, climb line dimension, multiple control, cell cut and intentionally high.これに対し、ELVAXから离れた小脳1/2および10叶では、両群间で有意差はなかった。The results of TTX are limited in the small area, and the mental activities in the small area are excluded from the line. (2)The critical period of NMDA receptor specific inhibitor MK-801(0.25μg/g body weight): 1 day after 7 days of recovery, 7 days after 8 days of intraperitoneal injection, 7 days after birth, 25 days after birth, 7 days after birth (P7-P14 injection and group), 15 days after birth, 7 days after birth, intraperitoneal injection and group (P15-P21 injection and group), and physiological water injection and group comparison. The result is that the critical period of exclusion of the upper line is 15 days after the birth.

项目成果

Watanabe, D.: "Ablation of cerebellar Golgi cells disrupts synaptic integration involving GABA inhibition and NMDA receptor activation in motor coordination"Cell. 95. 17-27 (1998)

Watanabe, D.：“小脑高尔基体细胞的消融会破坏突触整合，涉及运动协调中的 GABA 抑制和 NMDA 受体激活”细胞。

Watanabe,M.: "Patterns of expression for the mRNA corresponding to the four isoforms of phosholipase Cβ in mouse brain." Eur.J.Neurosci.10. 2016-2025 (1998)

Watanabe, M.：“小鼠大脑中与磷脂酶 Cβ 的四种异构体相对应的 mRNA 表达模式。Eur.J.Neurosci.10 (1998)。”

Tsubokawa,H.: "Elevation of intracellular Na^+ induced by hyperpolarization at the dendrites of pyramidal neurones of mouse hippocampus." J.Physiol.(London). (in press).

Tsubokawa，H.：“小鼠海马锥体神经元树突超极化诱导细胞内 Na+ 升高。”

Hashimoto,K: "Slow Synaptic Responses and Modulation./Paired-pulse depression of and mGluR mediated modulation of cerebellar climbing fiber synapses.(in press)" Springer-Verlag,Tokyo,

Hashimoto,K：“慢突触反应和调节。/小脑攀爬纤维突触的成对脉冲抑制和 mGluR 介导的调节。（正在印刷中）”Springer-Verlag，东京，

Kano,M.: "Slow Synaptic Responses and Modulation./Synaptic development,structural modulation and gene expression.Introductory review.(in press)" Springer-Verlag,Tokyo,

Kano,M.：“缓慢的突触反应和调节。/突触发育、结构调节和基因表达。介绍性评论。（正在印刷中）”Springer-Verlag，东京，