グリア細胞における神経伝達物質受容体の発現調節

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10214201
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 渡辺 雅彦 北海道大学, 医学部, 教授 (70210945)
• 研究分担者: 高山 千利 北海道大学, 医学部, 講師 (60197217) ; 永島 雅文 北海道大学, 医学部, 講師 (40241319)
• キーワード: グルタミン酸トランスポーター / GLAST / 小脳 / バーグマングリア / プルキンエ細胞 / 発達 / シナプス形成 / マウス

研究概要

グリア細胞によるシナプス伝達の調節機構を探る目的で、本年度は生後発達段階でのプルキンエ細胞の樹状突起伸展/シナプス形成過程におけるバーグマングリアの役割を検討した。この目的のため、プルキンエ細胞およびバーグマングリアを特異的に認識するカルビンジン抗体およびグルタミン酸トランスポーターGLAST抗体を作製し、解析に用いた。
胎生期から生後第1週にかけて、脳室層に位置し双極性の放射状グリアから、小脳皮質における単極性バーグマングリアへと細胞移動/形態分化を遂げた。この変化に引き続き、生後第2-3週においてバーグマングリアの突起(バーグマン線維)は棒状から網状構造へと変化した。この網状化は、分子層の深部から表層へと進行し、網状化した領域はプルキシエ細胞樹状突起の分布領域とほぼ一致していた。共焦点レーザー顕微鏡による2重免疫染色および電子顕微鏡により観察したところ、プルキンエ細胞樹状突起の成長先端は棒状領域に直接コンタクトしながら外顆粒層基部へと侵入し、一方、棘突起形成が生じるより近位の樹状突起は網状化したバーグマングリアの細胞突起に包まれシナプス間隙も閉鎖されていた。この事実は、発達過程においてもバーグマングリアとプルキンエ細胞間に強い細胞親和性が存在し、それが樹状突起伸展・分枝およびシナプスの構造的成熟に重要な役割を果たしていることを示唆している。

研究成果

• [文献書誌] Watanabe,Masahiko: "Selective scarcity of NMDA receptor channel subunits in the stratum lucidum (mossy fiber-recipient layer) of the hippocampal CA3 subfield." Eur.J.Neurosci.10. 478-487 (1998)
• [文献書誌] Yamada,Keiko: "Glutamate transporter GLT-1 is transiently localized on growing axons of the mouse spinal cord before establishing astrocytic expression." J.Neurosci.18. 5706-5713 (1998)
• [文献書誌] Watanabe,Masahiko: "Patterns of expression for the mRNA corresponding to the four isoforms of phospholipase Cβ in mouse brain." Eur.J.Neurosci.10. 2016-2025 (1998)
• [文献書誌] Mitani,Akira: "Functional change of NMDA receptors related to enhancement of susceptibility to neurotoxicity in the developing pontine nucleus." J.Neurosci.18. 7941-7952 (1998)
• [文献書誌] Kano,Masanobu: "Phospholipase Cβ4 is specifically involved in climbing fiber synapse elimination in the developing cerebellum." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 15724-15729 (1998)
• [文献書誌] Mori,Hisashi: "Role of the carboxyl-terminal region of the GluRε2 subunit in synaptic localization of the NMDA receptor channel in vivo." Neuron. 21. 571-580 (1998)