LTP形成におけるシナプス前部・後部の構造変化の解析

LTP 形成过程中突触前和突触后结构变化的分析

• 批准号: 17700331
• 负责人: 梅田 達也
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17700331/
• 关键词: 海馬; LTP; スライス培養; GFP; 2光子顕微鏡

研究代表者は前年度において、海馬スライス培養中の錐体細胞の樹状突起においてLTPのようなシナプス可塑性を誘導する刺激を与えると、シナプス後部スパインのサイズが増大するといった複数の研究グループからの報告された実験を追試することができた。そこで、本年では研究代表者が開発した海馬スライス培養における接着するシナプス前部・後部構造の形態変化を同時観察する技術とスパインサイズを増大させる実験を組み合わせることで、LTP誘導刺激によってサイズが増大したスパインに接着するシナプス前部の形態がどのように変化するか実験を行った。しかしながら、複数の実験の結果、注目しているシナプス前部・後部構造のペアにおいてスパインのサイズの増大を検出することができなかった。サイズが増大するスパインを特定して刺激を与えることができなかったことが原因であった。今後、caged-glutamateを用いることで特定のスパインのサイズの増大を引き起こす実験を考えている。一方、LTP誘導刺激によるスパインのサイズの増大の細胞内分子メカニズムを調べるため、酵素活性の欠如した変異CaMKIIのノックインマウスを使用した実験を行った。その結果、ノックインマウス由来の海馬スライス培養中の錐体細胞をGFPで染色しその近傍をLTP誘導刺激を与えても、スパインサイズの増大を検出することができなかった。この実験から、スパインサイズの増大にはCaMKIIの酵素活性が必要であることがわかった。

A representative of the study reported on the stimulation of dendritic processes in pyramidal cells cultured in the hippocampus in the previous year to increase the plasticity of LTP. This year's research representative has developed techniques for simultaneous observation of morphological changes in the anterior and posterior structures of hippocampus culture, and LTP induced stimulation. The results of the analysis show that the structure of the front part and the rear part of the structure are different. The reason for this is because of the lack of motivation. In the future, caged-glutamate can be used to increase the number of cells in a cell. One side, LTP induced stimulation, increased intracellular molecular metabolism, enzyme activity, and decreased CaMKII activity. The results showed that GFP staining and LTP induced increase in pyramidal cells in hippocampus culture were related to the origin of GFP. The enzyme activity of CaMKII is necessary to increase the activity.