2003 Fiscal Year Annual Research Report
神経栄養因子のシナプス後グルタミン酸及びGABA受容体への作用機序
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14208094
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
津本 忠治 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (50028619)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
茜谷 行雄 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (40222517)
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| Keywords | 脳 / 神経栄養因子 / 培養神経細胞 / シナプス / 抑制性シナプス / GABA / 脳由来神経栄養因子 / 抑制性伝達物質 |
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| Research Abstract |
研究代表者らは、脳由来神経栄養因子(Brain-Derived Neurotrophic Factor,略称BDNF)が、神経活動とともにシナプス前部よりシナプス後部へ移行することを最近見出した。
本研究は、このように移行したBDNFがシナプス後部でいかなる作用を示すかを調べ、さらにその作用メカニズムの解明を目指すものである。具体的には、本年度は、大脳皮質における主要な抑制性伝達物質γ-aminobutyric acid (GABA)を発現するGABAニューロンの形態・機能の発達へのBDNFの作用解明を目ざした。その結果、以下の結果を得た。
1.前もって調製したグリア細胞の微小島の上にラット大脳視覚野から調整した神経細胞を培養するという孤立神経細胞培養標本を作成した。電気生理学的及び薬理学的にGABA作動性であることが確認された神経細胞を2群に分け、一方にBDNFを100ng/mlの濃度で7日〜10日間投与した。もう一方には投与せずコントロールとした。
2.細胞体を刺激することによって誘発される抑制性後シナプス電流(Inhibitor postsynaptic currents,略称IPSC)の振幅及び、刺激なしで生ずるminiature EPSCの頻度と振幅を解析し、BDNF投与群とコントロール群を比較した。さらに、神経細胞を抗微小管関連蛋白質抗体で免疫染色し、細胞体の大きさ、樹状突起の分枝の数、全長等を比較した。
3.以上の結果、BDNFはGABA作動性ニューロンのシナプス伝達を強化するとともに、その樹状突起の発達を促進することを見出した。
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[Publications] Ichisaka, S.et al.: "Activity-dependent changes in the Protein level of brain-derived neurotrophic factor but no change in other neurotrophins in the visual cortex of young and adult ferrets"Neuroscience. 117. 361-371 (2003)
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[Publications] Akaneya, Y.et al.: "Low-frequency depression of synaptic responses recorded from rat visual cortex"Neuroscience. 117. 305-320 (2003)
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[Publications] Jiang, B.et al.: "Long-term depression is not induced by low frequency stimulation in rat visual cortex in vivo : A possible preventing role of endogenous BDNF"J.Neurosci.. (in press). (2003)
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[Publications] Salami, M. et al.: "Change of conduction velocity by regional myelination yields constant latency irrespective of distance between thalamus and cortex"Proc.Nat.Acad.Sci.USA. (in press). (2003)
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[Publications] Kohara, K. et al.: "Inhibitory, but not excitatory cortical neurons require presynaptic BDNF for dendritic development, as revealed by chimera cell culture"J.Neurosci. 23. 6123-6131 (2003)
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[Publications] Itami, C.et al.: "BDNF-dependent unmasking of"silent"synapses in developing mouse barrel cortex"Proc.Nat.Acad.Sci.USA. 100. 13069-13074 (2003)
