Biology of glutamate transmission in serotonin neurons
血清素神经元中谷氨酸传输的生物学
基本信息
- 批准号:385800-2010
- 负责人:
- 金额:$ 4.08万
- 依托单位:
- 依托单位国家:加拿大
- 项目类别:Discovery Grants Program - Group
- 财政年份:2010
- 资助国家:加拿大
- 起止时间:2010-01-01 至 2011-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Nerve cells (neurons) use molecules called neurotransmitters to communicate with one another. It was long believed that a single neuron could produce and release only one transmitter, but, in the last thirty years, many examples of neuronal bilinguism, and even multilinguism, have been discovered. Hence our interest for the release of the excitatory amino acid glutamate by the monoamine neurons in brain, which utilize dopamine, noradrenaline or serotonin as neurotransmitter. By means of a vast array of neurobiological techniques, ranging from electron microscopy to electrophysiology in single neuron culture, we have characterize many of the morphological features and functional properties of the dopamine-glutamate neurons, notably during development. These studies have raised many questions regarding such a dual mode of neuronal communication. When does it appear? Is it transient or permanent? Is it regulated and under what circumstances? What is its particular role? Is it a determinant factor in the growth of neuronal arborizations and the formation of synaptic connections? Are both transmitters stored in and released from all branches and/or terminals of the neurons containing them? Under which conditions and with what consequences on their environment? To answer these questions, we will now turn to the serotonin (5-hydroxytryptamine, 5-HT) neurons in brain, which were very recently shown to be able to produce and release glutamate. We will study these neurons in three experimental conditions of particular interest: i) a model of excessive growth in the rat braint; ii) mice that have been genetically modified (knockout) so that their 5-HT neurons cannot store and release glutamate, and iii) cultures of serotonin neurons obtained from these mice rather than their normal congeners. Owing to these preparations, we should be in an excellent position to elucidate the morphogenic role of glutamate corelease during the growth or 5-HT neurons, and, more generally, to elaborate a new conceptual and heuristic framework for interpring the functional significance of the glutamate co-phenotype of monoamine neurons in the central nervous system.
神经细胞(神经元)使用称为神经递质的分子相互交流。长期以来,人们一直认为单个神经元只能产生和释放一种递质,但在过去的30年里,已经发现了许多神经元双语甚至多语的例子。因此,我们对脑内单胺神经元释放兴奋性氨基酸谷氨酸的兴趣,这些神经元利用多巴胺、去甲肾上腺素或5-羟色胺作为神经递质。通过大量的神经生物学技术,从电子显微镜到单神经元培养的电生理学,我们已经表征了多巴胺-谷氨酸神经元的许多形态特征和功能特性,特别是在发育过程中。这些研究提出了许多关于这种双重模式的神经元通信的问题。它什么时候出现?是暂时的还是永久的?它是否受到管制,在什么情况下?它的特殊作用是什么?它是神经元分支生长和突触连接形成的决定性因素吗?这两种递质是否都储存在含有它们的神经元的所有分支和/或末梢中,并从它们释放出来?在何种条件下,对环境有何影响?为了回答这些问题,我们现在将转向大脑中的5-羟色胺(5-羟色胺,5-HT)神经元,它们最近被证明能够产生和释放谷氨酸。我们将在三种特别感兴趣的实验条件下研究这些神经元:i)大鼠大脑过度生长的模型; ii)经过基因修饰(敲除)的小鼠,使其5-HT神经元不能储存和释放谷氨酸,iii)从这些小鼠中获得的5-羟色胺神经元培养物,而不是它们的正常同源物。由于这些准备工作,我们应该在一个很好的位置来阐明谷氨酸corelease在生长过程中或5-HT神经元的形态发生的作用,更一般地说,阐述一个新的概念和启发式的框架interpring的功能意义的谷氨酸co-phenotype的单胺神经元在中枢神经系统。
项目成果
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