失われていくシナプスにおけるシナプス伝達能喪失過程の解明

阐明丢失的突触传递能力丧失的过程

• 批准号: 22K19367
• 负责人: 緑川 光春
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Tokyo Women's Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19367/
• 关键词: シナプス; 開口放出; 電気生理; 神経回路発達

成熟した神経回路の形成は脳機能の発現のために不可欠である。神経回路の形成期には神経細胞はその投射先に軸索を伸長し、標的となる神経細胞に対してシナプスを形成するが、発達初期にはシナプス形成が過剰に行われ、この時期に形成されたシナプスのおよそ40‐50%が発達に伴って失われて成熟した神経回路が形成されることが知られている。したがって、生き残るシナプスの発達（シナプス強化）と失われていくシナプスの消失（シナプス除去）は成熟した神経回路形成のためには等しく重要な機構である。生き残っていくシナプスがどのような機能分子を持っており、そこでのシナプス伝達がどのように発達していくのかという観点からの研究は盛んに行われており、その概要が明らかになりつつある。しかし失われていくシナプスに関しては、それらが何故失われてしまうのか、失われるまでにどのようにシナプス伝達が変化して最終的にシナプス構造自体が失われるのか、といった根源的な疑問は驚くべきことに未解決なままであり、未だに芽生え期の段階にある。本研究は失われるシナプスのシナプス前部を「実際に失われる前から」選択的に標識することに成功した（Midorikawa ＆ Miyata, PNAS, 2021）実験系に立脚しており、失われるシナプスでのシナプス伝達能がどのような原因・順序で失われていくのかを明らかにすることを目的とするものである。本年度は発達途上において将来失われるシナプス前終末に直接パッチクランプ法を適用することによってその電気生理学的、形態学的側面を検討した。

成熟神经回路的形成对于脑功能的表达至关重要。在神经回路形成过程中，神经元在其靶向神经元处扩展轴突，形成针对靶向神经元的突触，但是在发育开始时，突触发生过多，并且众所周知，此时大约40-50％的突触丢失了，随着它们的发展而丢失，形成了小型神经通道。因此，幸存的突触发育（突触增强）和消失的突触丧失（突触移除）是形成成熟神经回路的同样重要机制。研究是从幸存的突触所具有的功能分子的角度积极进行的，以及在那里突触传播的发展，其轮廓变得越来越明显。但是，关于丢失的突触，诸如为什么丢失的基本问题，以及突触传播在丢失之前的变化，最终突触结构本身仍然令人惊讶地尚未解决，并且仍处于萌芽阶段。这项研究基于一个实验系统，该系统成功地成功地标记了失去突触的突触前部分“甚至在实际丢失之前”（Midorikawa＆Miyata，PNA，PNAS，2021年），旨在阐明失去突触时突触传播能力的原因和顺序。今年，我们通过将直接贴片夹方法应用于发育过程中将丢失的突触前末端，研究了该方法的电生理和形态学方面。

项目成果

Functional and morphological changes of the presynapse at the developing somatosensory thalamus.

发育中的体感丘脑突触前的功能和形态变化。

• 发表时间: 2022
• 作者: Miyazaki;S.;Hayashi;S.;Yamaguchi;K. and Shigenobu;S.;髙野哲也;16)Mitsuharu Midorikawa and Mariko Miyata.
• 通讯作者: 16)Mitsuharu Midorikawa and Mariko Miyata.

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