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神経回路形成におけるシナプス小胞リサイクリングの新たな役割

突触小泡回收在神经回路形成中的新作用

基本信息

批准号：
08F08085
负责人：
山本亘彦
金额：
$ 0.51万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08F08085/
关键词：
軸索分枝 BDNF シナプス神経活動視床軸索大脳

项目摘要

発生期の神経回路形成において、軸索の枝分かれは神経結合のパターンやその強さを決定する重要な過程である。本研究では、枝分かれ形成におけるシナプス後細胞から放出される液性分子の役割、並びに軸索先端のmembrane recycling機構の関与を解明することを目指した。この問題に取り組むために、活動依存的に神経回路が変化することが知られている視床皮質投射系に着目し、in vitroで視床皮質投射を再現できる組織培養標本を用いた。液性分子としてbrain-derived neurotrophic factor(BDNF)に着目し、軸索先端のmembrane recyclingを抑制するためにシナプス小胞のリサイクリングに関わるsynaptotagminlに変異を起こした遺伝子(msyt1)を視床細胞に導入し、視床皮質軸索の枝分かれ形成を解析した。まず、生後1日目のラット大脳皮質切片と、胎生15日胚の視床切片を隣り合わせて培養し、in vitroで視床皮質投射を再現した。培養14日目に視床軸索を観察した結果、BDNFを添加した場合の分岐点数は著しく増加した。また、内因性の液性分子も軸索分枝形成に関与していることが明らかになった。次に、液性分子が視床軸索先端から取り込まれる可能性を検討するために、msyt1のプラスミドを視床細胞に導入し、視床軸索を観察した。その結果、分岐点数は対照群と比較して有意に減少した。以上の結果、軸索先端から栄養因子を含めた標的細胞由来の分子が取り込まれることによって軸索分枝が形成されることが示唆された。

The important process of the formation of the neural circuit, the branching of the axons, and the determination of the strength of the neural network during the development period This study aims to clarify the relationship between the cell cycle and the axonal membrane recycling mechanism after the cell cycle is formed. The problem is that the brain circuits that are involved in activity are transformed into brain cells that are involved in the visual cortex projection system. A fluid molecule called brain-derived neurotrophic factor(BDNF) inhibits membrane recycling at the axonal apex and is involved in synaptagmin 1, which is responsible for the induction of msyt1 into optic bed cells and the analysis of branching at the axonal apex of optic bed cortex. Cortical projections of the optic bed were reconstructed in vitro culture on day 1 of gestation and on day 15 of gestation 14 days after culture, the number of differentiation points increased when BDNF was added. The formation of axonal branching of endogenous and liquid molecules is related to the development of axonal branching. Second, the liquid molecule is introduced into the optic bed axon tip, and the optic bed axon is detected. The number of points of divergence is intentionally reduced. As a result, axonal branches are formed by molecular selection of axonal growth factors.