Exploration for the mechanism of exercise-induced neural activation and protection

运动诱发神经激活与保护机制的探索

• 批准号: 23650191
• 负责人: KINOSHITA Makoto
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23650191/
• 关键词: 分子; 細胞; 神経生物学; 発現プロファイリング; 神経栄養因子; 神経新生; DNAマイクロアレイ; 遺伝子改変マウス

By using a line of transgenic mouse line in which GFP expression is driven by a neural activity-dependent promoter, we mapped brain areas where neural activity is upregulated after exercise. In mice underwent voluntary exercise on running wheels, GFP fluorescence became significantly more intense than the control mice in the following areas : hippocampus(medial CA1 area, pyramidal layer, medial dentate gyrus), entorhinal cortex, somatosensory area(S1). Since a subset of the dentate gyrus neurons were positive in GFP and phosphorylated TrkB(indicating activation of the major BDNF receptor) we conducted proteomic analysis of this area using comparative shotgun LC-MS/MS method. The data indicated that a few cytoskeletal proteins, adaptor proteins, metabolic enzymes(whose identities will be disclosed upon publication of the study) were significantly upregulated in activity-dependent manner. After validation with immunoblot and immunohistochemistry, we focused on one candidate protein whose cognate gene knockout mouse line had been deposited in a public repository. We have already completed backcrossing of the line to the C57BL/6N background. Using mice with or without the candidate gene, we are preparing for comparative analysis on exercise-mediated biochemical, metabolic, behavioral changes and susceptibility against oxidataive and/or proteotoxic stresses.

通过使用GFP表达受神经活动依赖启动子驱动的转基因小鼠系，我们绘制了运动后神经活动上调的大脑区域。在跑步轮上随意运动的小鼠，海马（内侧CA1区、锥体层、内侧齿状回）、内嗅皮质、体感觉区（S1）的GFP荧光明显强于对照组。由于齿状回神经元的一部分呈GFP和磷酸化TrkB阳性（表明主要BDNF受体的激活），我们使用比较霰弹枪LC-MS/MS方法对该区域进行了蛋白质组学分析。数据表明，一些细胞骨架蛋白、接头蛋白、代谢酶（其身份将在研究发表后披露）以活性依赖的方式显著上调。在免疫印迹和免疫组织化学验证后，我们重点研究了一个候选蛋白，其同源基因敲除小鼠系已经存放在公共储存库中。我们已经完成了对C57BL/6N背景线的回传。我们正准备利用携带或不携带候选基因的小鼠，对运动介导的生化、代谢、行为变化以及对氧化和/或蛋白质毒性应激的易感性进行比较分析。

项目成果

細胞突起の機能的組織化・区画化を支えるスカフォールド系の生理的意義の解析

支持细胞过程功能组织和区室化的支架系统的生理意义分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 真野善有;栗田浩之;深澤有吾;上田(石原)奈津実;重本隆一;木下専;木下専
• 通讯作者: 木下専

ドーパミン神経伝達と変性におするセプチン細胞骨格系の役割

septin细胞骨架系统在多巴胺神经传递和变性中的作用

• 发表时间: 2012
• 期刊: 日本神経精神薬理学会誌
• 作者: 岡田洋平;宮冬樹 他;木下専
• 通讯作者: 木下専

ドーパミン神経伝達と変性におけるセプチン細胞骨格系の役割

septin细胞骨架系统在多巴胺神经传递和变性中的作用

• 发表时间: 2012
• 期刊: 日本神経精神薬理学会誌
• 作者: Yuki Miyamoto;Tomohiro Torii;Natsuki Yamamori;Toru Ogata;and Akito Tanoue;and Junji Yamauchi;木下専
• 通讯作者: 木下専

電子顕微鏡連続切片像から3次元再構築した樹状突起棘の定量解析

使用电子显微镜对连续切片图像进行 3D 重建的树突棘进行定量分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 真野善有;栗田浩之;深澤有吾;上田(石原)奈津実;重本隆一;木下専
• 通讯作者: 木下専

Probing physiological roles of septins in neurons and glia

探究脓蛋白在神经元和神经胶质细胞中的生理作用

• 发表时间: 2011
• 作者: Junji Yamauchi;Yuki Miyamoto;Tomohiro Torii;Shou Takashima;Kazumi Kondo;Katsumasa Kawahara;Noriko Nemoto;Jonah R. Chan;Gozoh Tsujimoto;and Akito Tanoue;Makoto Kinoshita
• 通讯作者: Makoto Kinoshita