線条体のGABA作働性介在細胞の多様性

Research Project

Project/Area Number	09780714
Research Category	Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Nerve anatomy/Neuropathology
Research Institution	The Institute of Physical and Chemical Research
Principal Investigator	窪田芳之理化学研究所, 運動回路網研究チーム, フロンティア研究員 (90192567)
Project Period (FY)	1997 – 1998
Project Status	Completed (Fiscal Year 1998)
Budget Amount *help	¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000) Fiscal Year 1998: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000) Fiscal Year 1997: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords	線条体 / GABA / 介在細胞 / 3次元再構築 / FS cell / LTS cell / シナプス / 微細構造 / Striatum / Parvalbumin / Somatostatin / electron microscope / interneuron
Research Abstract	線条体の局所回路の解析を進めていく上で、個々の神経細胞の性質を明らかにすることは非常に重要なことである。本年度は、線条体に認められる介在細胞のうち、ホールセル記録法でFS細胞およびLTS細胞と同定した細胞のシナプス結合のターゲットに違いがあるかどうかに焦点をあてて検討した。その結果、下記の事がわかった。ホールセル記録の後、バイオサイチンを注入し、DAB反応処理を経て、ひとつの神経細胞の全体像を染色し、エポン樹脂で包埋し、電子顕微鏡で神経終末を観察した。FS cellとLTS cellの神経終末が形成するシナプスの微細構造を、電子顕微鏡連続切片像3次元再構築画像解析システムを使って、シナプスの構造に関して解析を行った結果、これら2種類の介在細胞のターゲットは主に中型棘細胞の樹状突起であることと、FS cellの方がLTS cellよりもより多く細胞体にシナプスを形成していることを認めた。また、FS cellは、ターゲットの樹状突起の太さに正比例してシナプス結合の面積を変化させるという所見を認めた。いわば、FS cellはインピーダンスマッチングという概念のもとに抑制性の電流をターゲットに送り、効率的にターゲットを流れる興奮性の信号に抑制をかけているのではないかと思わせる形態的な構造をとっている。この観察結果は、ターゲットである中型有棘細胞にFScellが効率的で強力な抑制をかける可能性を形態的な局面から示唆するものである。一方、LTS cellにはこの傾向は認められず、どのような大きさの樹状突起にも一定の面積でレナプス結合を形成していた。このことから、FS cellとLTS cellは、局所神経回路において、異なる機能をもつであろうということが示唆された。