記憶ニューロンが合成するニューロステロイドによるシナプス活動制御と運動学習の解析

记忆神经元合成的神经类固醇对突触活动控制和运动学习的分析

基本信息

批准号：
10874129
负责人：
筒井和義
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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

项目摘要

脊椎動物の脳がコレステロールをもとに独自にステロイドを合成していることが明らかとなり、脳で新しく見いだされたこの分子はニューロステロイドと命名された。脳が合成するニューロステロイドの作用を明らかにする目的で、本研究では哺乳類のラットを用い、ニューロステロイドを合成する脳細胞を同定した。その結果、小脳の記憶ニューロンとして知られるプルキンエ細胞が種々のニューロステロイドを合成していることがわかった。ラットのプルキンエ細胞では、生後から成熟期において恒常的にプレグネノロンとその硫酸エステルが合成される。また新生期のプルキンエ細胞では、さらに性ホルモンとして知られるプロジェステロンが合成される。これらのニューロステロイドの作用をシナプス活動制御に着目して解析したところ、プレグネノロン硫酸エステルはプルキンエ細胞から傍分泌されたのち、GABAニューロンの膜受容体を介して、GABAニューロンからプルキンエ細胞へなされるGABAの放出頻度を増加させる作用があることが明らかになった。従って、ニューロステロイドにはシナプスにおける情報伝達を調節する重要な働きがあるといえる。一方、新生期に合成されるプロジェステロンは、この時期になされるニューロンの発達やシナプス形成を促し、運動学習を担う小脳神経回路の形成に働くことが示唆された。以上の解析により、これまで未解明であったニューロステロイドの作用の大略が解明された。現在、小脳プルキンエ細胞でなされるニューロステロイド合成を人為的に制御して、個体レベルからの運動学習の解析を実施している。

据透露，脊椎动物大脑基于胆固醇独立地合成类固醇，而在大脑中发现的这个新分子被称为神经类固醇。为了阐明由大脑合成的神经类固醇的作用，在这项研究中，我们使用哺乳动物大鼠鉴定合成神经类固醇的脑细胞。结果，发现Purkinje细胞（在小脑中称为记忆神经元）合成了各种神经类固醇。从出生到成熟，妊娠烯醇酮及其硫酸盐酯不断在浦肯野细胞中合成。此外，在新生儿浦肯野细胞中，孕酮（称为性激素）合成。当分析这些神经类固醇的作用以控制突触活性的重点时，发现硫酸妊娠硫酸盐具有从Purkinje细胞进行帕克氏酶后增加GABA从GABA释放到Purkinje细胞的频率。因此，可以说神经类固醇在调节突触中的信息传输方面具有重要功能。另一方面，在新生儿期间合成的孕酮促进了此期间的神经元发育和突触形成，并已建议形成负责运动学习的小脑神经回路。上述分析揭示了神经类固醇先前未知作用的一般轮廓。目前，我们正在人工控制小脑Purkinje细胞中进行的神经类固醇合成，并分析从单个水平的运动学习。