スパイン構造改変が海馬興奮性神経絡胞の恒常性、可塑性、および生存性へ及ぼす影響

脊柱结构改造对海马兴奋性脉络膜稳态、可塑性和存活的影响

• 批准号: 06J40091
• 负责人: 山口 陽子 (白石 陽子)
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J40091/
• 关键词: 海馬神経細胞; 長期初代培養; スパイン形態; 発達; 老化; シナプス; Shc; Homer; Cupidin

研究の目的は、興奮性神経細胞におけるスパインの存在意義を解明することであり、そのために、初代培養系海馬神経細胞のあらゆる発達段階におけるスパイン形態を人為的に操作し、その結果誘導される神経細胞の恒常性・可塑性・生存性の変化の解析を行う計画であった。近年、興奮性神経細胞のスパイン形態が成熟したものほど生理機能の亢進があるような解釈がなされているが、では実際、スパイン形態に異常を示す脳疾患における興奮性神経細胞に成熟スパインを人為的にレスキューし、生理機能の回復を図ることが可能であるのか、あるいは、スパインを幼若化させることにより老化神経細胞の若返りを図ることが可能であるのか、その治療的研究展開に至る可能性を探るために、培養神経細胞を用いたin vitroレベルの基礎研究を充実させていくことが、本課題の最終目標であった。これまでに得た研究成果のひとつとして、1年近く培養神経細胞を長期維持できるシステムの構築に成功し、神経細胞老化のプロセスが試験管内で再現されていること(in vitro aging)を実証できた点が挙げられる。このin vitro agingシステムの確立により、これまで困難であった神経細胞の外部環境操作が可能となったほか、単一細胞レベルさらには神経細胞スパインなど微小構造レベルにおける老化現象の観察が可能となった。実際、老若の培養神経細胞に興奮性刺激を与えた場合に誘導されるカルシウム応答の測定に成功し、また、シナプス関連因子の集積度の比較では有意な差が生じていることが示された。更に、神経細胞の疾患への脆弱性を評価するために行ったアミロイドベータの蓄積の比較では、試験管内老化神経細胞を疾患モデルとして使用できることが示唆された。一方、スパイン形態の操作ツールとして使用するスパインモルフォジェンであるShcおよびHomer/Cupidinのスパイン形態制御メカニズムの解明に向けての研究では、リン酸化チロシンアダプターN-Shc/ShcCを介したスパイン形態制御に関わる細胞内シグナルカスケードを同定し、一方、Homerが活性化型Cdc42と結合する領域を絞り込み、その領域がスパイン成熟度やシナプス機能を修飾することを証明した。

The purpose of this study is to clarify the significance of excitatory neurons in the development of hippocampal neurons in primary culture, and to analyze the constancy, plasticity, and viability of neurons induced by artificial manipulation and results. In recent years, excitatory neurons have matured in morphology, increased in physiological function, and increased in physiological function. In fact, excitatory neurons have matured in morphology, increased in physiological function, and increased in physiological function. The ultimate goal of this project is to explore the possibility of developing a new treatment for aging neurons. The results of this study were as follows: 1. The successful construction of the system for long-term maintenance of cultured neurons for nearly one year; 2. The reproduction of aging neurons in vitro; 3. The establishment of this in vitro aging system is difficult, and it is possible to operate the external environment of the neuron in a single cell, and it is possible to observe the aging phenomenon in a single cell. Comparison of the concentration of the relevant factors between the excitatory stimulation and the induced response of cultured neurons in vitro and in vivo indicates that there is a significant difference between the two. In addition, the vulnerability of neuronal diseases was evaluated and compared with the accumulation of neuronal diseases in vitro. A study on the morphological control of Homer/Cupidin in the field of cellular morphology control was carried out. The results showed that the morphological control of Homer/Cupidin in the field of cellular morphology control was stable. The maturity of the domain is not limited to the function of the domain.

项目成果

Interaction of Cupidin/Homer2 with two actin cytoskeletal regulators, Cdc42 small GTPase and Drebrin, in dendritic spines.

• DOI: 10.1186/1471-2202-10-25
• 发表时间: 2009-03-24
• 期刊: BMC neuroscience
• 影响因子: 2.4
• 作者: Shiraishi-Yamaguchi Y;Sato Y;Sakai R;Mizutani A;Knöpfel T;Mori N;Mikoshiba K;Furuichi T
• 通讯作者: Furuichi T

Roles and signaling mechamsms of the neural-specific Shc phospho-tyrosine adaptor in dendritic spine morphogenesis of hippocampal neurons

神经特异性Shc磷酸酪氨酸接头在海马神经元树突棘形态发生中的作用和信号机制

• 发表时间: 2008
• 作者: Mori N.;Shiraishi-Yamaguchi Y.
• 通讯作者: Shiraishi-Yamaguchi Y.

寿命制御と神経生存におけるHDACsとTDACs

HDAC 和 TDAC 在寿命控制和神经存活中的作用

• 发表时间: 2008
• 作者: Kiryk;A.;Kenji Tomita;Zhang P;Takasaki C.;川内健史;森望;Karlsson RM.;関根克敏;大山恭司;本田岳夫;大山恭司;森望;久保健一郎;森望;柿澤昌;関根克敏;森望;Ken-ichiro Kubo;森望;Takayuki Uchida;仲嶋一範;森望;仲嶋一範;森望;馬場敦;森望
• 通讯作者: 森望

In vitro neuronal aging and potential roles of SIRT2 in developing and aging neurons

体外神经元老化以及 SIRT2 在神经元发育和老化中的潜在作用

• 发表时间: 2008
• 作者: Shiraishi;Y.;Onga K.;Pei Z;Mori N
• 通讯作者: Mori N