イムノトキシン細胞標的法を利用した脳情報処理機構の解析

免疫毒素细胞靶向法分析大脑信息处理机制

• 批准号: 12050234
• 负责人: 小林 和人
• 金额: $ 4.54万
• 依托单位: Fukushima Medical 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12050234/
• 关键词: 組換え体イムノトキシン; 細胞ターゲティング; 大脳基底核; 間接経路; 介在ニューロン; ドーパミン受容体

イムノトキシン細胞標的法(immunotoxin-mediated cell targeting,IMCT)は、遺伝子発現の特異性に基づいて特定のニューロンタイプを誘導的に破壊するためのアプローチであり、複雑な脳機能におけるニューロンタイプの役割の解明に有効である。大脳基底核は、随意運動や運動と関係する学習行動などの脳機能を媒介し、ドーパミン(DA)はこれらの機能において必須の役割を持つ。本研究では、IMCTを利用して線条体のニューロンタイプを破壊し、DAによる大脳基底核機能の調節を制御する分子細胞機構を明らかにする。第一に、IMCTを利用してDAD2受容体(D2R)を含有する線条体ニューロンの除去を誘導し、これらのニューロンの運動制御における役割を解析した。D2R遺伝子の制御下にインターロイキン-2受容体(IL-2R)を発現する変異マウスにイムノトキシン(IT)を注入することにより、線条体-淡蒼球投射ニューロンとコリン性介在ニューロンの破壊を誘導した。この破壊は、自発運動の増加を誘発したが、DA刺激薬に依存する運動促進作用を障害し、神経活動と関係する数種の遺伝子の発現変化を伴った。変異マウスの運動障害は、ムスカリン性アゴニストの投与によって回復せず、これらの障害は線条体-淡蒼球ニューロンの除去に起因することが示唆された。線条体-淡蒼球ニューロンは自発運動には抑制的に、DA誘導性の運動には促進的に働き、DA刺激の程度に依存して大脳基底核機能を双方向性に制御することが示された。第二に、internal ribosomal entry site(IRES)-IL-2R遺伝子カセットのノックイン系を構築するために、胚性幹(ES)細胞を用いてITの効果を検討した。ITは、IRESに依存してIL-2Rを発現する細胞を効率良く除去できることを示した。このノックイン系を用いて、線条体GABA性介在ニューロンの選択的破壊を試みた。プレプロソマトスタチン遺伝子の3'非翻訳領域にIRES/IL-2R遺伝子カセットを挿入したベクターを用いて、相同組換え体ES細胞を単離し、キメラマウスの作製を行なった。この遺伝子改変マウスを用いて、ソマトスタチンを含有する線条体GABA性介在ニューロンの役割を解析する。

<s:1> ムノトキシ cell labeling method (immunotoxin-mediated cell Targeting, IMCT) は, heritage 伝 son 発 now の specificity に base づ い て specific の ニ ュ ー ロ ン タ イ プ を induced に broken 壊 す る た め の ア プ ロ ー チ で あ り, complex 雑 な 脳 function に お け る ニ ュ ー ロ ン タ イ プ cut の の service interpret に have sharper で あ る. Big 脳 basal ganglia は, optional sports や と masato is す る action learning な ど の 脳 function を media し, ド ー パ ミ ン (DA) は こ れ ら の function に お い て つ must cut を の service. This study で は, IMCT を using し て line body の ニ ュ ー ロ ン タ イ プ を broken 壊 し, DA に よ る big 脳 function of basal ganglia の adjust を suppression す る molecular and cellular organization を Ming ら か に す る. First に, IMCT を using し て DAD2 by let body (D2R) containing を す る line body ニ ュ ー ロ ン の induced し, remove を こ れ ら の ニ ュ ー ロ ン の movement suppression に お け る service cut を parsing し た. D2R posthumous son 伝 の under the system of imperial に イ ン タ ー ロ イ キ ン - 2 by the capacity of body (IL - 2 r) を 発 now す る - different マ ウ ス に イ ム ノ ト キ シ ン (IT) を injection す る こ と に よ り, line body - pale pale projection ニ ュ ー ロ ン と コ リ ン sex interface in ニ ュ ー ロ ン の broken 壊 を induced し た. こ の broken 壊 は, since の 発 movement raised を 発 lure し た が, DA stimulation 薬 に dependent す る movement promotes を handicap of し, god 経 と masato is す る several の heritage 伝 son の 発 now - the を with っ た. - different マ ウ ス の movement handicap of は, ム ス カ リ ン sex ア ゴ ニ ス ト の cast with に よ っ て reply せ ず, こ れ ら の handicap of は line body - pale pale ニ ュ ー ロ ン の remove に cause す る こ と が in stopping さ れ た. Line body - pale pale ニ ュ ー ロ ン は since 発 movement に は inhibit に, DA induced の movement に は promote に 働 き, degree of DA stimulate の に dependent し て big 脳 function of basal ganglia を double directional に royal す る こ と が shown さ れ た. Second に, internal ribosomal entry site (IRES) - IL - 2 r heritage 伝 son カ セ ッ ト の ノ ッ ク イ ン department を build す る た め を に, embryonic stem (ES) cells with い て IT の unseen fruit を beg し 検 た. IT は, IRES に dependent し て IL - 2 r を 発 now す る cells を sharper rate good く remove で き る こ と を shown し た. The <s:1> ノッ is the を using the て て and the linear GABA medium in the ニュ ロ ロ ロ 択 択 択 択 択 択 択 is selected by 択 to break the 壊を test みた. プ レ プ ロ ソ マ ト ス タ チ ン heritage 伝 の 3 'son not turn 訳 field に IRES/IL - 2 r heritage 伝 son カ セ ッ ト を scions into し た ベ ク タ ー を with い て ES cells, the same group in え body を 単 し, キ メ ラ マ ウ ス の cropping を line な っ た. こ の heritage 伝 child change - マ ウ ス を with い て, ソ マ ト ス タ チ ン を contains す る line body GABA sex interface in ニ ュ ー ロ ン の service cut を parsing す る.

项目成果

Kobayashi, K.: "Role of catecholamine signaling in brain and nervous system functions: new insights from mouse molecular genetic study"J. Invest. Dermatol. 6(1). 117-121 (2001)

Kobayashi, K.：“儿茶酚胺信号传导在大脑和神经系统功能中的作用：小鼠分子遗传学研究的新见解”J.

Kobayashi, K., Kobayashi.T.: "Genetic evidence for noradrenergic control of long-term memory consolidation"Brain Dev.. 23・1. S16-23 (2001)

Kobayashi, K., Kobayashi.T.：“去甲肾上腺素能控制长期记忆巩固的遗传证据”Brain Dev.. 23・1 (2001)。

小林和人: "ドーパミン最新の話題(永津俊治編),Excerpta Medica"ドーパミン欠損遺伝子変異マウスにおける脳機能障害. 113 (2000)

Kazuto Kobayashi：“关于多巴胺的最新主题（由 Shunji Nagatsu 编辑），Excerpta Medica” 多巴胺缺陷基因突变小鼠的脑功能障碍 113 (2000)。

Kobayashi, K., Sano, H.: "Dopamine deficiency in mice"Brain Dev.. 22・1. S54-S60 (2000)

小林 K.、佐野 H.：“小鼠多巴胺缺乏症”Brain Dev.. 22・1。

Iwawaki, T.et al.: "Identification of a potential Nurrl response element that activates the tyrosine hydroxylase gene promoter in cultured cells"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 274・3. 590-595 (2000)

Iwawaki, T. 等：“在培养细胞中激活酪氨酸羟化酶基因启动子的潜在 Nurrl 反应元件的鉴定”Biochem.Biophys.Res.Commun. 274・3 (2000)。