アストログリア細胞におけるシナプス性AMPA受容体活性化とその制御機構

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11680815
• Research Institution: National Center of Neurology and Psychiatry
• Principal Investigator: 関口 正幸 国立精神・神経センター, 神経研究所・疾病研究第四部, 室長 (80260339)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小沢 瀞司 群馬大学, 医学部, 教授 (40049044)
• Keywords: AMPA受容体 / アストログリア / PEPA / 脱感作 / カルシウム

Research Abstract

アストログリア細胞におけるAMPA受容体活性化とその制御機構を探る一つの手段として、まず、カルシウムイメージングを用いてAMPA受容体の活性化をモニターした。この方法を用いることにより空間的広がりを持った検討を行うことができるので有用であるが、アストログリアにおけるAMPA受容体の活性化はその非常に早い脱感作によりカルシウムイメージングではモニターできない場合も多い。我々はこのジレンマを解消するためにAMPA受容体の活性増強薬存在下でのモニターを試みた。増強薬としてはCyclothiazideとPEPAを検討した。これら薬物はAMPA受容体の脱感作を抑制するため、あるAMPA受容体ではカルシウム流入量の増大によりカルシウムモニターリングが可能となることが期待できる。また、前者はAMPA受容体のFlip-splice varinatsに、後者はFlop-splice variantsに作用するため、両者を使い分けることによって、どのようなAMPA受容体が活性化しているのか推測することもできる。ラット胎児前脳部より調製した初代培養細胞の系において、AMPA単独のカルシウム応答は極めて少数の細胞に、しかもごく弱く見られるのみであった。ここにPEPAまたはCyclothiazideを共存させると、AMPA刺激によりカルシウム応答を起こす細胞数が増大し、応答の強度も増大した。PEPAとCyclothiazideでは応答の増大する細胞に違いが見られた。現在この系を脳スライスを用いた系に応用中である。次にもう一つの方法としてパッチクランプ法を検討中である。培養アストログリア細胞の場合、Whole cell記録下アストログリアに局所的に投与されたグルタミン酸(レーザーフォトリシス)により電流応答がおこることを確認している。

Research Products

• [Publications] Sekiguchi M.: "A Novel Allosteric Potentiator of AMPA Receptors"J. Neurosci.. 17. 5760-5771 (1997)
• [Publications] Sekiguchi M.: "Pharmacological detection of AMPA receptor heterogeneity by use of two allosteric potentiators in rat hippocampal cultures"Br. J. Pharmacol.. 123. 1294-1303 (1998)
• [Publications] Harada T.: "Light-induced retinal degeneration suppresses developmental progression of flip-to-flop alternative splicing in GluR1"J. Neurosci.. 18. 3336-3343 (1998)
• [Publications] Nakagawa T.: "Potentiating effects of PEPA on excitatory synaptic transmission in dentate granule cells"Neurosci. Res.. 35. 217-223 (1999)
• [Publications] Sekiguchi M.: "Slow Synaptic Responses and Modulation"Springer. 5 (2000)