大脳皮質と線状体の介在細胞の類似性

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06780648
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 窪田 芳之 理化学研究所, フロンティア研究システム・バイオミメティックコントロール研究センター, 研究員 (90192567)
• Keywords: 大脳皮質 / 線状体(線条体) / 介在細胞 / GABA / GAD67 / パルブアルブミン / NOS / カルレチニン

Research Abstract

検討の結果、線状体では、ソマトスタチンと一酸化窒素合成酵素(NOS)は同一の神経細胞に100%共存することが示されたので、NOSに対する抗体を使用して、パルブアルブミン、NOS、カルレチニンの介在型神経細胞での共存を検討した。その結果、これらの三種類の神経活性物質は、98-100%の頻度で同一の神経細胞に共存を示さなかったことから、線状体でも、それぞれ大脳皮質と同様のサブグループに局在する事が示唆された。しかし、線状体でGABAを伝達物質とする介在細胞はパルブアルブミン陽性細胞のみと考えられており、他のものはGABAを持っていないと思われている。そこで、これらの三種類の神経細胞がGABAを伝達物質とするかどうかを検討した。GABAに対する抗血清を使用した免疫蛍光二重染色法、及び、GABAを生合成するグルタメート脱炭酸酵素(GAD)の一つであるGAD67に対する抗体を使用した免疫組織化学ミラーイメージ法で検討した結果、パルブアルブミン陽性細胞のみが、それぞれ、GABA陽性、GAD67陽性を示した。そこで、動物の側脳室および線状体実質に、神経細胞の軸策流を阻害するコルヒチンを投与した。結果は、パルブアルブミン陽性細胞、NOS陽性細胞、カルレチニン陽性細胞ともに、GAD67陽性を示した。従って、これら、三種類の線状体の介在細胞すべてが、大脳皮質と同様にGABAを伝達物質とする抑制型の神経細胞であるということが示唆された。
最近、それぞれ、パルブアルブミン陽性、ソマトスタチン陽性神経細胞の膜特性が、大脳皮質と線状体でほぼ同じであるということが報告された。従って、これらの介在型神経細胞は、神経化学的、及び、機能的な面で、ほぼ似通ったサブタイプから構成されていると考えられ、この二つの領域での投射型神経細胞の活動レべルを制御するシステムは非常に似通っているという推論が可能だと思われる。

Research Products

• [Publications] Y.Kubota,R.Hattori Y,Yuj: "Three distinct subpepulations of GABAergic ueurons in rat frontal agranular cortex" Brain Research. 649. 159-173 (1994)
• [Publications] Y.Kubota,Y.Kawaguchi: "Three classes of GABAergic Interneurons in Neocortex and Neostriatum" Japanese Journal of Physiology. 44. S145-S148 (1994)