PTPζ及びバーグマン・グリア細胞によるプルキンエ細胞樹状突起の形態形成制御機構

PTPδ和伯格曼胶质细胞对浦肯野细胞树突形态发生的控制机制

• 批准号: 15700294
• 负责人: 田中 正彦
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Fujita Health University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15700294/
• 关键词: プルキンエ細胞; PTPζ; バーグマン・グリア細胞; 樹状突起形成; グルタミン酸トランスポーター; GLAST; コンドロイチン硫酸; グルタミン酸; チロシンホスファターゼ; pleiotrophin

これまでの我々の研究によって、小脳プルキンエ細胞の樹状突起が正常な形態に形成されるためにはコンドロイチン硫酸プロテオグリカンかつ受容体型チロシンポスファターゼであるPTPζのシグナルが働くことが必要であることが示されるとともに、PTPζシグナルの下流ではグルタミン酸トランスポーターであるGLASTの発現が制御されることが示唆されていた。そこで本年度は、PTPζ及びGLASTの役割を更に様々な角度から明らかにするために、以下の実験を行った。PTPζ、そのコンドロイチン硫酸転移酵素、GLASTといった3つの遺伝子のノックアウトマウスにおいて、小脳プルキンエ細胞樹状突起の形態形成に異常があるかを調べた。その結果、3種類全てのノックアウトマウスにおいて、小脳皮質形成過程で少数のプルキンエ細胞が異常な方向に伸びる一次樹状突起を有していることが見出された。In vivoにおいてもPTPζ及びGLASTがプルキンエ細胞樹状突起の正常な形態形成に関与していることが示された。PTPζとそのコンドロイチン硫酸転移酵素のノックアウトマウスにおいては、細胞体の位置異常を起こしているプルキンエ細胞も見出された。しかしながら、成熟したプルキンエ細胞では現在までのところこのような異常は見られていない。また、GLASTの機能抑制によってプルキンエ細胞のグルタミン酸刺激に対する応答性がどのような影響を受けるかを調べるために、小脳切片培養系におけるCaイメージング実験を行った。その結果、グルタミン酸トランスポーター阻害剤処理によって、プルキンエ細胞のグルタミン酸刺激に対する応答性が昂進することが示された。PTPζ及びGLASTの発現や機能が異常になった条件下では、プルキンエ細胞の神経活動にこのような異常が起こることが樹状突起の形態形成異常の原因になっていることが示唆された。

こ れ ま で の I 々 の research に よ っ て, small 脳 プ ル キ ン エ cells の dendritic protrusions が normal formation に な さ れ る た め に は コ ン ド ロ イ チ ン sulfate プ ロ テ オ グ リ カ ン か つ by capacity size チ ロ シ ン ポ ス フ ァ タ ー ゼ で あ る inhibits PTP zeta の シ グ ナ ル が 働 く こ と が necessary で あ る こ と が shown さ れ る と と も に, inhibits PTP zeta シ グ ナ ル の obscene で は グ ル タ ミ ン acid ト ラ ン ス ポ ー タ ー で あ る GLAST の 発 now が suppression さ れ る こ と が in stopping さ れ て い た. そ こ で は this year, inhibits PTP zeta and び GLAST cut を の service more に others 々 な Angle か ら Ming ら か に す る た め に, the following の be 験 を line っ た. Inhibits PTP zeta, そ の コ ン ド ロ イ チ ン planning shift enzyme sulfate, GLAST と い っ た 3 つ の posthumous son 伝 の ノ ッ ク ア ウ ト マ ウ ス に お い て, small 脳 プ ル キ ン エ cellular dendritic protrusions の morphogenetic に abnormal が あ る か を adjustable べ た. そ の results, 3 kinds total て の ノ ッ ク ア ウ ト マ ウ ス に お い て formation, small 脳 cortex で minority の プ ル キ ン エ direction of abnormal cells が な に stretch び る once dendritic protrusions を し て い る こ と が shows さ れ た. The In vivo に お い て も inhibits PTP zeta and び GLAST が プ ル キ ン エ normal cellular dendritic protrusions の な morphogenetic に masato and し て い る こ と が shown さ れ た. Inhibits PTP zeta と そ の コ ン ド ロ イ チ ン sulfate planning shift enzyme の ノ ッ ク ア ウ ト マ ウ ス に お い て は, cell body の position abnormal を up こ し て い る プ ル キ ン も エ cells show the さ れ た. し か し な が ら, mature し た プ ル キ ン エ cells で は now ま で の と こ ろ こ の よ う な abnormal は see ら れ て い な い. ま た, GLAST の function inhibition に よ っ て プ ル キ ン エ cells の グ ル タ ミ ン acid stimulation に す seaborne る 応 a sexual が ど の よ う な を by け る か を adjustable べ る た め に, small 脳 slice culture system に お け る Ca イ メ ー ジ ン グ be 験 を line っ た. そ の results, グ ル タ ミ ン acid ト ラ ン ス ポ ー タ ー resistance against tonic 処 Richard に よ っ て, プ ル キ ン エ cells の グ ル タ ミ ン acid stimulation に す seaborne る 応 a sexual が aung into す る こ と が shown さ れ た. Inhibits PTP zeta and び GLAST の 発 now や function abnormal が に な っ た conditions で は, プ ル キ ン の god 経 エ cells activity に こ の よ う な abnormal が up こ る こ と が dendritic protrusions の morphogenetic abnormal の reason に な っ て い る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

田中 正彦: "A chondroitin sulfate proteoglycan PTPζ/RPTPβ regulates the morphogenesis of Purkinje cell dendrites in the developing cerebellum."J.Neurosci.. 23. 2804-2814 (2003)

Masahiko Tanaka：“硫酸软骨素蛋白多糖 PTP z/RPTPβ 调节小脑发育中浦肯野细胞树突的形态发生。”J. Neurosci.. 23. 2804-2814 (2003)

田中 正彦: "Immunohistochemical localization of Notch receptors and their ligands in the postnatally developing rat cerebellum."Neurosci.Lett.. 353. 87-90 (2003)

Masahiko Tanaka：“Notch 受体及其配体在出生后发育的大鼠小脑中的免疫组织化学定位。”Neurosci.Lett.. 353. 87-90 (2003)

Time-lapse observation of dendrite formation of cerebellar Purkinje cells in vitro

小脑浦肯野细胞体外树突形成的延时观察

• 发表时间: 2004
• 期刊: Neurosci.Res. 50(Suppl.1)
• 作者: M.Tanaka et al.