Facilitation of neurotransmittcr release through activation of presynaptic P_2X receptors by endogenous ATP

通过内源性 ATP 激活突触前 P_2X 受体促进神经递质释放

基本信息

  • 批准号:
    17300123
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.47万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2005
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2005 至 2007
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In aiming to clarify the interaction between astrocytes and neurons in native brain tissues through the intermediary of extracellular ATP-mediated signaling, I recorded postsynaptic currents of the neurons in the nucleus of the solitary tract (NTS) in transverse brainstem slices prepared from young Wistar rats and found the followings :1. Time- (100 ms) and space- (3 μm) delimited application of ATP using DMNPE-caged ATP and "flash-and-flush" application of laser beam onto dendrites of the neuron being recorded resulted in a marked increase in the frequency of spontaneous action potential-independent excitatory postsynaptic currents (EPSC). This glutamate release facilitation was almost completely abolished by PPADS (40 μM).2. The period of release facilitation was parallel to that of laser irradiation. The laser irradiation became ineffective after displacement of the beam by a few μm from the "hot.spot" on the dendrite. Under membrane potential recording without TTX but with Cd^<2+>, … More ATP uncaging resulted in an abrupt and short-lasting increase in the firing frequency of the recorded neuron.3. Fluoroacetate, a glia-specific toxin blocking TCA cycle, reduced the spontaneous EPSC frequency.4. A P_2Y_1 receptor agonist,2-methylthio-ADP, significantly increased EPSC frequency, an effect suppressed by a P_2X receptor blocker, trinitrophenyl ATP, and fluoroacetate.5. Trinitrophenyl ATP and A-317491, a P_2X_3-selective blocker, but not fluoroacetate and deletion of P_2X_4 protein abolished the release facilitation by a,β-methylene ATP.Altogether, these novel findings suggest that activation of astrocyte network in the NTS facilitates glutamate release though ATP release from astrocytes and subsequent activation of presynaptic P_2X_2/(3) receptors on the central terminals of the primary afferent fibers. This mechanism points to a possible ATP-mediated astrocyte-to-neuron signaling enabling astrocytes to promote excitatory transmission from the primary afferents to the second-order NTS neurons. Less
为了通过细胞外 ATP 介导的信号传导来阐明星形胶质细胞与天然脑组织中的神经元之间的相互作用,我在年轻 Wistar 大鼠制备的横向脑干切片中记录了孤束核 (NTS) 神经元的突触后电流,并发现了以下内容:1。使用 DMNPE 笼式 ATP 进行时间(100 ms)和空间(3 μm)限定的 ATP 应用,并将激光束“闪光和冲洗”应用到被记录的神经元树突上,导致自发动作电位独立的兴奋性突触后电流 (EPSC) 的频率显着增加。 PPADS (40 μM) 几乎完全消除了这种谷氨酸释放促进作用。2。释放促进期与激光照射期平行。光束从枝晶上的“热点”移动几微米后,激光照射变得无效。在没有 TTX 但使用 Cd^<2+> 的膜电位记录下,… 更多 ATP 解笼导致记录的神经元放电频率突然且短暂的增加。3。氟乙酸是一种神经胶质细胞特异性毒素,阻断TCA循环,降低自发EPSC频率。4. P_2Y_1 受体激动剂 2-甲硫基-ADP 显着增加 EPSC 频率,而 P_2X 受体阻滞剂、三硝基苯基 ATP 和氟乙酸酯可抑制这一作用。5.三硝基苯基 ATP 和 A-317491(一种 P_2X_3 选择性阻断剂),但不是氟乙酸盐,并且 P_2X_4 蛋白的删除消除了 a,β-亚甲基 ATP 的释放促进作用。总而言之,这些新发现表明,NTS 中星形胶质细胞网络的激活通过星形胶质细胞和星形胶质细胞释放 ATP 促进谷氨酸释放 随后激活初级传入纤维中央末端的突触前 P_2X_2/(3) 受体。该机制表明可能存在 ATP 介导的星形胶质细胞至神经元信号传导,使星形胶质细胞能够促进从初级传入神经元到二级 NTS 神经元的兴奋性传递。较少的

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
延髄孤束核アストロサイトの形態学および電気生理学的特徴
孤髓核星形胶质细胞的形态和电生理特征
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    和光 未加;井村 泰子;鈴木 岳之;加藤 総夫
  • 通讯作者:
    加藤 総夫
GFAP-GFPマウスを用いたアストロサイトネットワークの形態学及び電気生理学的解析
使用 GFAP-GFP 小鼠对星形胶质细胞网络进行形态学和电生理学分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    和光 未加;井村 泰子;鈴木 岳之;加藤 総夫
  • 通讯作者:
    加藤 総夫
Role of P2X receptors of NTS in central respiratory switching by vagal afferent inputs of the rabbit
NTS P2X 受体在兔迷走神经传入输入中枢呼吸转换中的作用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Takano;K.;Kato;F
  • 通讯作者:
    F
Electrophysiological characterization of cranial motoneuron responses to simulated anoxia in vitro
颅运动神经元对体外模拟缺氧反应的电生理学特征
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kono;Y.;Suzuki;M.;Inoue;K.;Kato;F
  • 通讯作者:
    F
ATP derived from astrocytes facilitates glutamate release in the NTS
源自星形胶质细胞的 ATP 促进 NTS 中谷氨酸的释放
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Imura;T.;Hasegawa;N.;Wako;M.;Kato;F
  • 通讯作者:
    F
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    $ 4.47万
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    2003
  • 资助金额:
    $ 4.47万
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    13680902
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    2001
  • 资助金额:
    $ 4.47万
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    10630075
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 4.47万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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  • 批准号:
    09680773
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 4.47万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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  • 批准号:
    08630076
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 4.47万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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