Role of synaptic plasticity in sensory long-term facilitation and/or depression caused after hypoxic adaptation responses in the carotid body

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K05953
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
• Research Institution: Iwate University
• Principal Investigator: Yamamoto Yoshio 岩手大学, 農学部, 教授 (10252123)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 頸動脈小体 / 低酸素 / シナプス可塑性 / ラット

Outline of Final Research Achievements

To investigate the mechanism of sensory long-term facilitation (sLTF) in the carotid body, we created model animals and established an electron microscopic method. In addition, expression analysis of synaptic regulatory proteins showed the localization of synaptic regulatory proteins such as CAMK2β and γ, ERK1/2, and CB1 in sensory nerve endings, suggesting that synaptic regulatory mechanisms in sensory nerve endings may play an important role in the long-term potentiation and inhibition of sensory synapses in the carotid bodies.

Free Research Field

獣医解剖学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

血中低酸素を受容する動脈性化学受容器である頸動脈小体におけるシナプスの長期増強の実験モデル、電子顕微鏡によるシナプス解析法を確立した。また、シナプス調節たんぱくの検索により、臓器内の感覚神経終末におけるリン酸化酵素が、シナプス長期増強に関与することを示唆した。中枢神経系ではよく知られるシナプスの長期増強または長期抑制が末梢組織でも生じ、感覚強度の調節をしている可能性がある。このことは、末梢神経系における感覚調節、個体の適応反応に重要であると考えられる。