2017 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis for GluD1-Cbln1 signaling in synaptic transmission in thalamic neurons of the ventral posteromedial nucleus
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16K18974
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
今野 幸太郎 北海道大学, 医学研究院, 助教 (20599641)
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2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | グルタミン酸受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
視床後腹側（VP）核は体性感覚路の中継核であり、頭頸部、体幹・四肢の温痛覚や触圧核を伝達する。グルタミン酸受容体GluD1は小脳において入力選択的なシナプス発現とシナプス形成促進作用を有する分子として知られ、VP核において豊富に発現する。しかしながらVP核におけるGluD1の局在や機能は不明であった。まず初めに蛍光抗体法および包埋後免疫電顕法を用いてVP核におけるGluD1の局在を検討した。その結果、GluD1はVGluT2陽性終末と視床皮質ニューロンとの間に形成される非対称性シナプスのシナプス後膜に限局した局在を示した。逆行性神経トレーサーを用いてGluD1に入力するVGluT2陽性神経終末の由来を検討した結果、三叉神経主知覚核・脊髄路核・中脳路核において逆行性に標識された神経細胞が認められ、その標識細胞はVGluT2 mRNAおよびGluD1のリガンドであるCbln1 mRNAを発現することが明らかとなった。次にGluD1遺伝子欠損（GluD1KO）マウスを用いて、視床皮質ニューロンの形態解析および三叉神経脊髄路核由来の上行性神経軸索と終末の形態解析を行った結果、GluD1KOマウスにおいて視床皮質ニューロンのスパイン様突起の伸長と非対称性シナプス数の増加が認められた。また、三叉神経核脊髄路核由来の神経線維における単位長さ当たりの終末ボタンの増加が認められた。さらにCbln1遺伝子欠損マウスにおいても同様の表現型が認められた。以上の結果は小脳のGluD1とGluD2に対して、VP核におけるGluD1はシナプス形成に対して抑制的に働く可能性を示唆する。GluD1KOおよびCbln1KOマウスにおけるスパイン様突起の伸長と非対称性シナプス数の増加が終末ボタンの増加の表現型とどのような関係を有するのか、今後の検討課題である。
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[Journal Article] Retrograde Signaling from Progranulin to Sort1 Counteracts Synapse Elimination in the Developing Cerebellum.2018
Author(s)
Uesaka N, Abe M, Konno K, Yamazaki M, Sakoori K, Watanabe T, Kao TH, Mikuni T, Watanabe M, Sakimura K, Kano M.
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Journal Title
Neuron.
Volume: 97
Pages: 796-805
DOI
Peer Reviewed
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