皮質脊髄路シナプスの発達と可塑性

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今までにラットで示してきたin vitro皮質脊髄路シナプスのNMDA依存的消退過程のメカニズムを明らかにするため、同過程をマウスで再現し、GluRε2(NR2B)knockout(ε2^<-/->)mouseを導入することにより、皮質脊髄路における発達期のシナプス除去過程が、脊髄側のGluRε2に依存している事を明らかにし、その結果を論文化した。(1)培養液中にGluRε2特異的阻害剤であるifenprodilを添加するとAPV同様シナプス除去過程が阻害されたことから、この過程がGluRε2依存性であることが示唆された。(2)Wild type(WT)とε2^<-/->mouse由来のスライスを共培養するheterotypic co-cultureにおいて、皮質WT-脊髄ε2^<-/->の組み合わせではシナプス除去過程が阻害されたのに対して、皮質ε2^<-/->-脊髄WTの組み合わせでは阻害されなかったことから、シナプス除去過程には脊髄側のGluRε2が関与していることが明らかになった。以下の異なる手法を用いて皮質WT-脊髄ε2^<-/->と皮質ε2^<-/->-脊髄WTとの相違を確認した。1)細胞外記録(field EPSP)及びホールセル記録(EPSC)により腹側におけるシナプス除去過程を観察した。2)biocytinを用いた順行性標識によりシナプス終末の分布を観察した。3)膜電位感受性色素による光学的記録によりシナプス電位の空間分布を観察した。(3)ε2^<-/->mouseにおいても、培養7日目の脊髄スライスには、NMDA受容体が発現していることを阻害剤を用いた薬理学的実験に加えNMDA EPSCを記録することにより確認した。