発達期小脳登上線維-プルキンエ細胞間シナプス除去におけるGABA作動性伝達の関与

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21700346
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中山 寿子 東京大学, 大学院・医学系研究科, 特任研究員 (70397181)
• Keywords: パッチクランプ / 小脳 / 発達 / プルキンエ細胞 / GABA / 登上線維 / シナプス刈り込み

Research Abstract

マウス小脳登上線維-プルキンエ細胞間シナプス除去へのGABA作動性伝達の寄与に関して、昨年度までに生後10日目から生後16日目のプルキンエ細胞の細胞体への適切なGABA作動性入力が、同時期のシナプス除去に必要であるということを明らかにした。本年度は、柳川教授(群馬大学)と崎村教授(新潟大学)の協力のもと、新たに小脳GABA作動性介在ニューロン特異的にGAD67(GABA合成酵素)をノックアウトしたマウスを作製し解析した。その結果、昨年までの結果と同様に、介在ニューロンからプルキンエ細胞へのGABA性伝達がシナプス除去に必要であることを示す結果を得た。また、GABA性抑制性伝達がどのような機構で興奮性シナプスのシナプス除去に関与するのかを明らかにするための実験も開始した。1本の登上線維によってプルキンエ細胞の細胞体に誘発される細胞内カルシウム濃度の変化をカルシウム・イメージング法で測定した。プルキンエ細胞へのGABA性伝達が減弱しているGAD67ヘテロマウスにおいては、将来除去されるべき振幅の小さな登上線維が野生型マウスよりも有意に大きなカルシウム上昇を引き起こすという結果を得た。本研究から、何らかの細胞内カルシウム依存的な機構が発達期の登上線維のシナプス除去に関与しており、GABA性シナプス伝達はカルシウム上昇の大きさを修飾することによってシナプス除去に関与する可能性が示唆される。研究成果を論文にし、投稿準備するに至った。