選択的小脳ゴルジ細胞欠損によるシナプス伝達調節機構の解析

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11670116
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 渡辺 大 京都大学, 医学研究科, 助手 (90303817)
• Keywords: 小脳 / インターニューロン / グルタミン酸 / GABA / イムノトキシン

Research Abstract

代謝型グルタミン酸受容体2型(mGluR2)をプロモーターとしてヒト・インターロイキン受容体2型アルファ・サブユニット(IL2Rα)、及びIL2Rαとクラゲ由来蛍光タンパク(GFP)の融合タンパク(IL2Rα-GFP)を発現するトランスジーンを作製し、これを導入したトランスジェニック・マウスを作製した。小脳皮質神経回路のグルタミン酸作動性・興奮性ニューロンである顆粒細胞とGABA作動性・抑制性インターニューロンであるゴルジ細胞の相互の興奮性調節機構を解明する為、以下のような実験系を確立した。
(1)このトランスジェニック・マウスにイムノトキシンを投与するとゴルジ細胞が選択的に脱落する。ゴルジ細胞除去後の顆粒細胞のシナプス伝達を解析するために、NMDA受容体・AMPA受容体・GABA受容体各サブユニットのプローべを作成し、顆粒細胞の神経伝達物質受容体のmRNAレベルの変化をノザンブロット法およびin situハイブリダイゼーション法により測定する実験系を確立した。
(2)このトランスジェニック・マウスの小脳では、ゴルジ細胞特異的にトランスジーン(IL2Ra-GFP)が発現する。スライス標本上で、GFPの蛍光を指標としてゴルジ細胞を確実に同定し、パッチクランプ法により電気生理学的に解析する実験系を確立した。
(3)さらにこのトランスジェニック・マウスをNMDA受容体2Aサブユニット(NR2A)遺伝子ノックアウトマウス、NMDA受容体2Cサブユニット(NR2C)遺伝子ノックアウトマウスと交配し、NR2A(-/-)・NR2C(-/-)・IL2Rα-GFP(十)マウスを確立した。このマウスを用いて、顆粒細胞の興奮性が低下した小脳皮質でゴルジ細胞の抑制性制御の変化について解析する。
以上の実験系の確立により、小脳皮質神経回路の興奮性・抑制性神経伝達の相互の調節機構を解明することが期待できる。