Long-lasting synaptic plasticity mediated by yin-yang effect of BDNF and proBDNF

BDNF 和 proBDNF 的阴阳效应介导的持久突触可塑性

• 批准号: 23300132
• 负责人: OGURA Akihiko
• 金额: $ 11.73万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23300132/
• 关键词: 記憶; シナプス新生; シナプス廃止; BDNF; proBDNF; 脳切片培養; 記憶固定; 構造可塑性; シナプス可塑性; 長期記憶; 恐怖学習; 遺伝子改変マウス; TrkB; p75; ゆらぎ

Brain memory is established through 2 steps; acquisition and consolidation, the cellular mechanisms of the former step have been well analyzed using LTP (long-term potentiation) and LTD (long-term depression) as model phenomena for analysis, while those of the latter remain unclear. We previously reported in the stable cultures of hippocampal slice that 3 repeated inductions of LTP and LTD lead to the long-lasting strengthening and weakening of neuronal circuit supported by new synapse formation and elimination, respectively. In the present research, we demonstrated that the synapse formation is mediated by a BDNF (brain-derived neurotrophic factor)-TrkB signaling pathway, while the synapse elimination is mediated by a proBDNF (precursor protein of BDNF)-p75 pathway. Since BDNF and proBDNF are the products of a single gene, the apparently opposite cellular events are regulated by epigenetic regulation, this fact may provoke a paradigm shift in memory research.

大脑记忆的建立分为两个步骤：获得和巩固，前一步骤的细胞机制已经用LTP（长时程增强）和LTD（长时程抑制）作为模型现象进行了很好的分析，而后者的细胞机制尚不清楚。 我们曾报道在稳定培养的海马脑片中，LTP和LTD的3次重复诱导分别导致由新突触形成和消除支持的神经元回路的持久增强和减弱。 在本研究中，我们证明了突触的形成是由BDNF（brain-derived neurotrophic factor，脑源性神经营养因子）-TrkB信号通路介导的，而突触的消除是由proBDNF（precursor protein of BDNF，脑源性神经营养因子）-p75信号通路介导的。 由于脑源性神经营养因子和脑源性神经营养因子原是单个基因的产物，因此明显相反的细胞事件受到表观遗传调节的调节，这一事实可能会引发记忆研究的范式转变。

项目成果

BDNFとその前駆体分子の作用による対照的な長期シナプス可塑性

通过 BDNF 及其前体分子的作用对比长期突触可塑性

• 发表时间: 2013
• 作者: 桜木繁雄;冨永(吉野)恵子;小倉明彦
• 通讯作者: 小倉明彦

Two opposite forms of long-lastingsynaptic plasticity explained by yin-yang effects of BDNF and its precursor

BDNF及其前体的阴阳效应解释了持久突触可塑性的两种相反形式

• 发表时间: 2012
• 作者: 桜木繁雄;冨永-吉野恵子;小倉明彦;Sakuragi S et al.;Ariga R et al.;Sakuragi S et al.
• 通讯作者: Sakuragi S et al.

大脳皮質における海馬依存的な記憶固定のインビトロ再現の試み

尝试在体外复制大脑皮层海马依赖性记忆巩固

• 发表时间: 2011
• 作者: 川上拓宏;小倉明彦;冨永-吉野恵子
• 通讯作者: 冨永-吉野恵子

長期可塑性成立過程のシナプス形成とAMPA受容体GluR1サブユニットの動向

长期可塑性建立过程中突触形成和 AMPA 受体 GluR1 亚基的趋势

• 发表时间: 2011
• 作者: 浦久保知佳;河合克宏;小倉明彦;冨永-吉野恵子
• 通讯作者: 冨永-吉野恵子

BDNF/proBDNF signaling in the repetitive LTP/LTD-induced long-lasting synaptic plasticity

重复 LTP/LTD 诱导的持久突触可塑性中的 BDNF/proBDNF 信号传导

• 发表时间: 2012
• 作者: Sakuragi S et al.