Elucidation of mechanisms underlying involvement of neurotrophic factors in visual cortical plasticity using RNA interference

利用 RNA 干扰阐明神经营养因子参与视觉皮层可塑性的潜在机制

• 批准号: 19300117
• 负责人: TSUMOTO Tadaharu
• 金额: $ 11.9万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19300117/
• 关键词: 脳; シナプス; 可塑性; 大脳皮質; 視覚野; 発達; 神経

研究成果の概要:大脳皮質視覚野で片目遮蔽後にみられる両眼反応性変化やシナプス長期増強(LTP)は発達脳可塑性の代表的な例として古くより研究されてきたが、従来の方法では種々の限界があった。本研究は、新しく開発されたRNA干渉法をマウス脳に適用し、視覚野可塑性のメカニズム解明をめざした。まず、脳由来神経栄養因子(BDNF)の発現を抑えるsmall interfering RNA (siRNA) を使い、BDNFの発現を抑えた視覚野標本の作製を試みた。その結果、使用した電気穿孔法では siRNA が十分に視覚野ニューロンに入らずBDNFの発現を完全に抑えることができなかった。しかし、薬理学的方法で代謝型グルタミン酸受容体(mGluR5)がLTP誘発に関与していることを発見し、さらに、mGluR5の活性化によって生じた内因性カンナビノイドが視覚野の可塑性に関与しているという予想外の知見を得た。

Summary of research results: A representative example of long-term enhancement (LTP) in the development of plasticity in the large cortical visual field is the study of methods for limiting the development of ocular plasticity. This research provides an insight into the application of newly developed RNA drying methods to the understanding of visual field plasticity. The expression of small interfering RNA (siRNA) was detected in the expression of BDNF. The results showed that siRNA was completely inhibited by electroporation. A biological approach was developed to investigate the role of metabotropic acid receptor (mGluR5) in LTP induction.

项目成果

A local reduction in cortical GABAergic synapses following a loss of endogenous BDNF, as revealed by single-cell gene knockout method.

单细胞基因敲除法揭示，内源性 BDNF 缺失后皮质 GABA 能突触局部减少。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Neuroscience 27
• 作者: Keigo Kohara^*;Hiroki Yasuda^*;et. al. (^*: co first authors)
• 通讯作者: et. al. (^*: co first authors)

Regulation of excitability and plasticity by endocannabinoids and PKA in developing hippocampus

内源性大麻素和 PKA 对发育中海马的兴奋性和可塑性的调节

• 发表时间: 2008
• 期刊: Proc Natl Acad Sci (USA)
• 作者: 安田浩樹;Yan Huang;Tadaharu Tsumoto
• 通讯作者: Tadaharu Tsumoto

Activity-dependent trafficking of BDNF in axons of cortical neurons and an antagonizing action on endocannabinoid-mediated suppression of transmitter release at presynaptic sites

皮质神经元轴突中 BDNF 的活动依赖性运输以及对内源性大麻素介导的突触前递质释放抑制的拮抗作用

• 发表时间: 2008
• 作者: Masuo;Y;Tsumoto T
• 通讯作者: Tsumoto T

Roles of endocannabinoids in heterosynaptic long-term depression of excitatory synaptic transmission in visual cortex of young mice

• DOI: 10.1523/jneurosci.0899-08.2008
• 发表时间: 2008-07-09
• 期刊: JOURNAL OF NEUROSCIENCE
• 影响因子: 5.3
• 作者: Huang, Yan;Yasuda, Hiroki;Tsumoto, Tadaharu
• 通讯作者: Tsumoto, Tadaharu

Trafficking of BDNF in axons and dendrites of cortical neurons, analyzed by live-cell imaging

通过活细胞成像分析 BDNF 在皮质神经元轴突和树突中的运输

• 发表时间: 2007
• 作者: Tsumoto T;Adachi N.
• 通讯作者: Adachi N.