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グルタミン酸トランスポーター機能異常によるてんかん発症機序の解析

研究課題

研究課題/領域番号 10480221
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 神経化学・神経薬理学
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

田中 光一  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (80171750)

研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
12,400千円 (直接経費: 12,400千円)
2000年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1999年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1998年度: 10,100千円 (直接経費: 10,100千円)
キーワードグルタミン酸 / トランスポーター / シナプス伝達 / 興奮毒性 / 可塑性 / てんかん / 欠損マウス / てんかん発作
研究概要

てんかん発作は、焦点性発作(部分発作)と全般性発作に大別され、各々の発作発現機構は異なると考えられている。焦点性発作の発現機序には、興奮性および抑制性神経系のバランス異常が重要な役割を果たしている。グルタミン酸トランスポーターは、哺乳類中枢神経系において主要な興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸を細胞外から取り除き、興奮性および抑制性神経系のバランス維持に重要な役割を果たしている。本研究では、脳に存在する4種類のグルタミン酸トランスポーター(GLT1,GLAST,EAAC1,EAAT4)欠損マウスを用い、各サブタイプのてんかん発作発生における役割を解析した。GLT1欠損マウスは、致死性の自発てんかん発作により、12週齢までに約80%が死亡してしまう。てんかんの発作パターンはNMDAを皮下注した時に観察される発作と類似しており、突然ケージの中を走り回り反弓緊張様姿勢をとり、パタッと死んでしまう。GLAST欠損マウスは、GLT1欠損マウスと違い、自発てんかん発作は認められなかった。しかし、GLAST欠損マウスに焦点性発作の二次性全般化発作の実験モデルである扁桃核キンドリングを適応し解析した結果、GLASTがてんかん焦点の形成には関与していないが、発作の二次性全般化には重要であることがわかった。さらに、GLAST欠損マウスではPTZ誘発性てんかんに対する感受性が亢進しており、GLASTの機能異常は、自発性てんかん発作を起こすことはないが、一次性および二次性の全般性発作に対する感受性を亢進させることが明らかになった。EAAC1,EAAT4欠損マウスでは、自発性てんかん発作・PTZ誘発性てんかんに対する感受性の亢進は、認められなかった。以上の解析から、グリア細胞に存在するGLT1,GLASTがてんかん発作の発現、部分発作の二次性全般化に重要な役割を果たしていることがわかった。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (45件)

  • [文献書誌] Gray,C.: "Glutamate does not play a major role in controlling bone growth."J Bone Miner Res. (In press). (2001)

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  • [文献書誌] Yamada,K.: "Dynamic transformation of Bergmann glial fibers proceeds in correlation with Dendritic outgrowth of cerebellar Purkinje cells."J Comp Neurol. 418. 106-120 (2000)

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  • [文献書誌] Hakuba,N.: "Exacerbation of noise-induced hearing loss in mice lacking the glutamate transporter GLAST."J Neurosci. 20. 8750-8753 (2000)

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  • [文献書誌] Tanaka,K.: "Functions of glutamate transporters in the brain."Neurosci Res. 37. 15-19 (2000)

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  • [文献書誌] Fukaya,M: "Down-regulated expression of glutamate transporter GLAST in Purkinje cell-associated astrocytes of reeler and weaver mutant cerebella."Neurosci Res. 34. 165-175 (1999)

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  • [文献書誌] Mennerick,S.: "Substrate turnover by transporters curtails synaptic glutamate transients."J Neurosci. 19. 9242-9251 (1999)

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  • [文献書誌] Watanabe,T.: "Amygdala-Kindled and Pentylenetrazole-Induced Seizures in Glutamate Transporter GLAST-deficient Mice."Brain Res. 845. 92-96 (1999)

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  • [文献書誌] Kojima,S.: "Optical detection of synaptically induced glutamate transport in hippocampal slices."J Neurosci. 19. 2580-2588 (1999)

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  • [文献書誌] Harada,T.: "Functions of the two glutamate transporters GLAST and GLT-1 in the retina."Proc.Natl.Acad.Sci.USA.. 95. 4663-4666 (1998)

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  • [文献書誌] Hirano,T.: "Time-dependent and regional expression of GABA transporter mRNAs following amygdala-kindled seizures in rats."Mol Btain Res. 54. 49-55 (1998)

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  • [文献書誌] Nonaka,M.: "Increased transcription of glutamate-aspartate transporter (GLAST/GluT-1) mRNA following kainic acid-induced limbic seizure."Mol Brain Res. 55. 54-60 (1998)

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  • [文献書誌] Watase,K.: "Motor discoordination and increased susceptibility to cerebellar injury in GLAST mutant mice."Eur J Neurosci. 10. 976-988 (1998)

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  • [文献書誌] Yamada,K.: "Transient axonal localization of glutamate transporter GLT-1 in developing mouse spinal cord."J Neurosci. 18. 5714-5722 (1998)

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  • [文献書誌] Yamashita,H.: "Effects of amino acid ergot alkaloids on glutamate transport via human glutamate transporter hGluT-1."J Neurol Sci. 155. 31-36 (1998)

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  • [文献書誌] Gray, C., Marie, H., Arora, M., Tanaka, K., Boyde, A., Jones, S.and Attwell, D.: "Glutamate does not play a major role in controlling bone growth."J.Bone Miner.Res.. (in press). (2001)

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  • [文献書誌] Tanaka, K.: "Functions of glutamate transporters in the brain."Neurosic.Res.. 37. 15-19 (2000)

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  • [文献書誌] Yamada, K., Fukaya, M., Shibata, T., Kurihara, H., Tanaka, K., Inoue, Y.and Watanabe, M.: "Dynamic transformation of Bergmann glial fibers proceedsin correlation with dendritic outgrowth of cerebellar Purkinje cells."J.Comp.Neurol.. 418. 106-120 (2000)

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  • [文献書誌] Hakuba, N., Koga, K., Gyo, K., Usami, S.and Tanaka, K.: "Exacerbation of noise-induced hearing loss in mice lacking the glutamate transporter GLAST."J.Neurosci.. 20(23). 8750-8753 (2000)

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  • [文献書誌] Fukaya, M., Yamada, K., Nagashima, M., Tanaka, K.and Watanabe, M.: "Down-regulated expression of glutamate transporter GLAST in Purkinje cell-associated astrocytes of reeler and weaver mutant cerebella."Neurosci.Res.. 34. 165-175 (1999)

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  • [文献書誌] Mennerick, S., Shen, W., Xu, W., Benz, A., Tanaka, K., Shimamoto, K., Isenberg, K., Krause, J.E.and Zorumski, C.F.: "Substrate turnover by transporters curtails synaptic glutamate transients."J.Neurosci.. 19. 9242-9251 (1999)

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  • [文献書誌] Watanabe, T., Morimoto, K., Hirao, T., Suwaku, H., Watase, K.and Tanaka, K: "Amygdala-Kindled and Pentylenetrazole-Induced Seizures in Glutamate Transporter GLAST-deficient Mice."Brain Res.. 845. 92-96 (1999)

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  • [文献書誌] Kojima, S., Nakamura, T., Nidaira, T., Nakamura, K., Ooashi, N., Ito, E., Watase, K., Tanaka, K., Wada, K., Kudo, Y.and Miyakawa, H.: "Optical detection of synaptically induced glutamate transport in hippocampal slices."J Neurosci.. 19.7. 2580-2588 (1999)

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  • [文献書誌] Harada, T., Harada, C., Watanabe, M., Inoue, Y., Sakagawa, , T., Nakayama, N., Sasaki, S., Okuyama, S., Watase, K., Wada, K.and Tanaka, K.: "Functions of the two glutamate transporters GLAST and GLT-1 in the retina."Proc.Natl.Acad.Sci.USA.. 95. 4663-4666 (1998)

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  • [文献書誌] Hirano, T., Morimoto, K., Yamamoto, Y., Sato, H., Watanabe, T., Sato, K., Sato, S., Yamada, N., Tanaka, K.and Suwaki, H.: "Time-dependent and regional expression of GABA transporter mRNAs following amygdala-kindled seizures in rats."Mol.Brain Res.. 54. 49-55 (1998)

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  • [文献書誌] Nonaka, M., Kohmura, E., Yamashita, T., Shimada, S., Tanaka, K., Yoshimine, T., Tohyama, M.and Hayakawa, T.: "Increased transcription of glutamate-aspartate transporter (GLAST/GluT-1) mRNA following kainic acid-induced limbic seizure."Mol.Brain Res.. 55. 54-60 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watase, K., Hashimoto, K., Kano, M., Yamada, K., Watanabe, M., Inoue, Y., Okuyama, S., Kawashima, N., Hori, S., Takimoto, M., Wada, K.and Tanaka, K.: "Motor discoordination and increased susceptibility to cerebellar injury in GLAST mutant mice."Eur.J.Neurosic.. 10. 976-988 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamada, K., Watanabe, M., Shibata, T., Tanaka, K.and Inoue, Y.: "Transient axonal localization of glutamate transporter GLT-1 in developing mouse spinal cord."J.Neurosci.. 18. 5714-5722 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamashita, H., Kawakami, H., Zhang, Y.-X., Tanaka, K.and Nakamura, S.: "Effects of amino acid ergot alkaloids on glutamate transport via human glutamate transporter hGluT-1."J.Neurol.Sci.. 155. 31-36 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gray,C.: "Glutamate does not play a major role in controlling bone growth."J Bone Miner Res. (In press). (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yamada,K.: "Dynamic transformation of Bergmann glial fibers proceeds in correlation with Dendritic outgrowth of cerebellar Purkinje cells."J Comp Neurol. 418. 106-120 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hakuba,N.: "Exacerbation of noise-induced hearing loss in mice lacking the glutamate transporter GLAST."J Neurosci. 20. 8750-8753 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tanaka,K.: "Functions of glutamate transporters in the brain."Neurosci Res. 37. 15-19 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yamada, K.: "Dynamic transformation of Bergmann glial fibers proceeds in correlation with dendritic outgrowth of cerebellar Purkinje cells."J. Comp. Neurol.. (in press).

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hakuba, N.: "Exacerbation of noise-induced hearing loss in mice lacking the glutamate transporter GLAST."J. Neurosci.. (in press).

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Fukaya, M.: "Down-regulated expression of glutamate transporter GLAST in.Purkinje cell-associated astrocytes of reeler and weaver mutant cerebella."Neurosci. Res.. 34.. 165-175 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Mennerick, S.: "Substrate turnover by transporters curtails synaptic glutamate transients."J. Neurosci.. 19. 9242-9251 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe, T.: "Amygdala-Kindled and Pentylenetrazole-Induced Seizures in Glutamate Transporter GLAST-deficient Mice."Brain Res.. 845. 92-96 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kojima, S.: "Optical detection of synaptically induced glutamate transport in hippocampal slices."J. Neurosci.. 19. 2580-2588 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yamada,K.: "Glutamate transporter GLT-l is transiently localized on growing axons of the mouse spinal cord,before establishing astrocytic expression." J.Neurosci.18. 5714-5722 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Harada.T.: "Functions of the two glutamate transporter GLAST and GLT-l in the retina." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 4663-4666 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Watase,K.: "Motor discoordination and increased susceptibility to cerebellar injury in GLAST mutant mice." Eur.J.Neurosci.10. 976-988 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nonaka,M.: "Increased transcription of glutamate-aspartate transporter(GLAST/GluT-l)mRNA following kainic acid-induced limbic seizure." Mol.Brain Res.55. 54-60 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hirano,T.: "Time-dependent and regional expression of GABA transporter mRNAs following amygdala-kindled seizures in rats." Mol.Brain Res.54. 49-55 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yamashita,H.: "Effects of amino acid ergot alkaloids on glutamate transport via human glutamate transporter hGluT-l." J.Neurol.Sci.155. 31-36 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kojima,S.: "Optical detection of synaptically activated glutamate transport in hippocampal asttoglia." J.Neurosci.(発表予定). (1999)

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      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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