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2015 Fiscal Year Research-status Report

緑茶テアニンによる記憶向上から視た海馬依存性長期記憶の基盤メカニズム解析

Research Project

Project/Area Number 26460172
Research InstitutionUniversity of Shizuoka

Principal Investigator

玉野 春南  静岡県立大学, 薬学部, 特任講師 (30322697)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords記憶 / LTP / 海馬 / 亜鉛
Outline of Annual Research Achievements

記憶の分子基盤と考えられているシナプス可塑性の一つである長期増強(Long-term Potentiation, LTP)には, 細胞内Zn2+シグナリングが必要である。記憶を司る海馬では, CA3苔状線維とCA1シャーファー側枝シナプスからグルタミン酸とともに放出されるZn2+はCA3錐体細胞, CA1錐体細胞に取り込まれシグナル因子として機能する。内側貫通線維からはZn2+ が放出されないため, シナプスを形成する歯状回顆粒細胞では細胞内ストアから放出されるZn2+がシグナル因子となる。すなわち, 細胞内Zn2+シグナリングはインビボでのLTPの誘導と維持を介し, それぞれ記憶の獲得ならびに保持に必要であることを明らかにした。その一方で, 海馬神経細胞が過剰興奮すると, 細胞外Zn2+はCA1錐体細胞に過剰に流入し, CA1 LTP誘導と物体認識を可逆的に障害する。さらに神経終末からZn2+が放出されない内側貫通線維-歯状回顆粒細胞シナプスでも, シナプス興奮により細胞外に存在するZn2+が顆粒細胞に過剰に流入すると, LTP誘導が障害され, 物体認識が一過性に障害されることを明らかにした。すなわち, シナプスZn2+シグナリングは海馬依存性の長期記憶に必要である一方で, シナプスZn2+ホメオスタシスの変化が記憶障害の一因となることを明らかにした。緑茶テアニン摂取による海馬依存性の記憶向上(記憶保持時間の増加)にはnon-NMDA受容体依存性のLTPの関与があり, 海馬依存性長期記憶はLTP(おそらくnon-NMDA受容体依存性LTP)の維持を基盤とする。今後, インビボでのLTP 維持のメカニズムを解析する必要がある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでの研究実績をHippocampus, Neuroscience等の国際学術雑誌に掲載することができた。

Strategy for Future Research Activity

インビボでの海馬歯状回LTP維持のメカニズムを分子レベルで追究するとともに、LTP維持の視点から海馬依存性長期記憶の制御メカニズムを解析する。

  • Research Products

    (12 results)

All 2016 2015

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Significance of the degree of synaptic Zn2+ signaling in cognition2016

    • Author(s)
      Atsushi Takeda and Haruna Tamano
    • Journal Title

      BioMetals

      Volume: 29 Pages: 175-185

    • DOI

      10.1007/s10534-015-9907-z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preventive effect of 3,5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol and zinc, Pacific oyster components, on glutamatergic neuron activity in the hippocampusBiol. Bul.2015

    • Author(s)
      Haruna Tamano, Yukina Shakushi, Mitsugu Watanabe, Kazumi Ohashi, Chihiro Uematsu, Tadamune Otsubo, Kiyoshi Ikeda, and Atsushi Takeda
    • Journal Title

      Biol. Bul.

      Volume: 229 Pages: 282-288

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Blockade of intracellular Zn2+ signaling in the dentate gyrus erases recognition memory via impairment of maintained LTP2015

    • Author(s)
      Haruna Tamano, Tatsuya Minamino, Hiroaki Fujii, Shunsuke Takada, Masatoshi Nakamura, Masaki Ando, and Atsushi Takeda
    • Journal Title

      Hippocampus

      Volume: 25 Pages: 952-962

    • DOI

      10.1002/hipo.22418

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modification of hippocampal excitability in brain slices pretreated with low nanomolar concentration of Zn2+2015

    • Author(s)
      Atsushi Takeda, Yukina Shakushi, and Haruna Tamano
    • Journal Title

      J. Neurosci. Res.

      Volume: 93 Pages: 1641-1647

    • DOI

      10.1002/jnr.23629

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influx of extracellular Zn2+ into the hippocampal CA1 neurons is required for cognitive performance via long-term potentiation2015

    • Author(s)
      Atsushi Takeda, Miki Suzuki, Munekazu Tempaku, Kazumi Ohashi, Haruna Tamano
    • Journal Title

      Neuroscience

      Volume: 302 Pages: 209-216

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2015.07.042.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Excess influx of Zn2+ into dentate granule cells affects object recognition memory via attenuated LTP2015

    • Author(s)
      Miki Suzuki, Yuki Fujise, Yuka Tsuchiya, Haruna Tamano, Atsushi Takeda
    • Journal Title

      Neurochem. Int.

      Volume: 87 Pages: 60-65

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2015.05.006.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Is interaction of amyloid β-peptides with metals involved in cognitive activity?2015

    • Author(s)
      Haruna Tamano and Atsushi Takeda
    • Journal Title

      Metallomics

      Volume: 7 Pages: 1205-1212

    • DOI

      10.1039/c5mt00076a

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 抑肝散によるストレス誘発性の視床下部-下垂体-副腎系機能障害ならびに海馬機能障害の改善2016

    • Author(s)
      玉野春南、岩城はるか、安藤正樹、武田厚司
    • Organizer
      日本薬学会第136年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-03-29
  • [Presentation] テアニン摂取による海馬の記憶メカニズムの変化-ストレス性記憶障害の予防効果と記憶能の向上効果-2016

    • Author(s)
      玉野春南, 福羅光太郎, 鈴木美希, 坂本洋和, 横越英彦, 武田厚司
    • Organizer
      茶学術研究会30周年記念大会講演会
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      2016-03-14
  • [Presentation] Extracellular Zn2+ is involved in amyloid-β-mediated impairments in long-term potentiation and cognition.2015

    • Author(s)
      Haruna Tamano
    • Organizer
      International Society for Trace Element Research 2015
    • Place of Presentation
      Dubrovnik, Croatia
    • Year and Date
      2015-10-22
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Ameliorative effects of geissoschizine methyl ether and β-glycyrrhetinic acid, components of Yokukansankachimpihange (YKH), a Kampo medicine, on abnormal glutamate exocytosis in the hippocampus2015

    • Author(s)
      Haruna Tamano, Enya Yusuke, Kazuki Ide, Atsushi Takeda
    • Organizer
      The 38th Annual Meeting of the Japanese Neuroscience Society
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-07-28
  • [Presentation] Involvement of extracellular Zn2+ in β-amyloid mediated cognitive decline2015

    • Author(s)
      Haruna Tamano, Masatoshi Nakamura, Hiroaki Fujii, Chihiro Uematsu, Atsushi Takeda
    • Organizer
      第25回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2015-05-31

URL: 

Published: 2017-01-06  

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