2002 年度実績報告書

発達脳におけるシナプス除去と機能成熟に関与する細胞間情報伝達物質の同定

研究課題

研究課題/領域番号	12053226
研究機関	金沢大学
研究代表者	狩野方伸金沢大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (40185963)
研究分担者	田端俊英金沢大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (80303270)
キーワード	生後発達 / 小脳 / プルキンエ細胞 / 登上線維 / 多重支配 / シナプス除去 / 培養 / スライス
研究概要	本研究では、発達期小脳でみられる登上線維シナプス除去と機能成熟に関与する新たな細胞間情報伝達物質の同定しその分子機構を解明することを目標にしている。このため、ethylene-vinylacetate copolymer (Elvax)法を用いて、発達期マウス小脳に薬物を持続投与する実験を行なった。薬物とElvaxを溶媒により混合し、微小ブロックを作製し、生後10日前後のマウスの小脳表面に植え込んだ。マウスを生後30日程度まで成長させ、小脳スライスを作製した。プルキンエ細胞からwhole-cell patch-clampを行ない、登上線維を電気刺激して、プルキンエ細胞が何本の登上線維によって支配されているかを調べた。昨年度からの継続研究により、生後8日から12日の小脳内に存在する内因性のI型インシュリン様増殖因子が登上線維シナプスの栄養因子として機能し、その欠乏がシナプス除去につながる可能性が強まった。また、生後12日以降の小脳へのインターロイキン6(IL6)の持続投与により、登上線維多重支配の残存が認められ、その機能阻害抗体の投与により多重支配の比率が対照群に比べて有意に減少したことから、内因性のIL6も登上線維シナプスの栄養因子として機能することが示唆された。また、小脳プルキンエ細胞の単離培養系において、IGF-1がプルキンエ細胞の生存と細胞体および樹状突起の伸展を著明に促進することを明らかにした。樹状突起の伸展効果は、顆粒細胞の数には相関しなかったが、アストログリアの数およびアストログリアの突起とプルキンエ細胞樹状突起の接触点の数に正の相関が認められた。これらから、IGF-Iの効果はプルキンエ細胞に対する直接作用だけでなく、アストログリアを介する間接効果も含むことが示唆された。

研究成果

(15件)

すべてその他

すべて文献書誌 (15件)

[文献書誌] Kano, M.: "Retrograde signaling at central synapses via endogenous cannabinoids"Mol. Psychiatry. 7. 234-235 (2002)
[文献書誌] Yoshida, T.: "The cannabinoid CB1 receptor mediates retrograde signals for depolarization-induced suppression of inhibition in cerebellar Purkinje cells"J.Neurosci.. 22. 1690-1697 (2002)
[文献書誌] Ohno-Shosaku, T.: "Cooperative endocannabinoid production by neuronal depolarization and group I metabotropic glutamate receptor activation"Eur.J.Neurosci.. 15. 953-961 (2002)
[文献書誌] Nishi, M.: "Motor discoordination in mutant mice lacking junctophilin type 3"Biochem.Biophysic.Res.Comm.. 292. 318-324 (2002)
[文献書誌] Ohno-Shosaku, T.: "Presynaptic cannabinoid sensitivity is a major determinant of depolarization-induced retrograde suppression at hippocampal synapses"J.Neurosci.. 22. 3864-3872 (2002)
[文献書誌] Tabata, T.: "Extracellular calcium controls the dynamic range of neuronal metabotropic glutamate receptor responses"Mol.Cell.Neurosci.. 20. 56-68 (2002)
[文献書誌] Watase, K.: "A long CAG repeat in the mouse Scal locus replicates SCA1 features and reveals the impact of mutant protein solubility on selective neuronal vulnerability"Neuron. 34. 905-919 (2002)
[文献書誌] Miura, M.: "Group I mtabotropic glutamate receptor signaling via Gαq/Gαll secures the induction of long-term potentiation in the hippocampal area CA1"J.Neurosci.. 22. 8379-8390 (2002)
[文献書誌] Ichikawa, R.: "Distal extension of climbing fiber territory and multiple innervation caused by aberrant wiring to adjacent spiny branchlets in cerebellar Purkinje cells lacking glutamate receptor GluRδ"J.Neurosci.. 22. 8487-8503 (2002)
[文献書誌] Kishimoto, Y.: "mGluR1 in cerebellar Purkinje cells is required for normal association of temporally contiguous stimuli in classical conditioning"Eur.J.Neurosci.. 16. 2416-2424 (2002)
[文献書誌] Kakizawa, S.: "Effects of insulin-like growth factor I on climbing fiber synapse elimination during cerebellar development"Eur.J.Neurosci.. 17. 545-554 (2003)
[文献書誌] Takeda, Y.: "Impaired motor coordination in mice lacking neural recognition molecule NB-3 of the contactin/F3 subgroup"J.Neurobiol.. (in press).
[文献書誌] 少作隆子: "グルタミン酸受容体チャネルとシナプス可塑性"医学のあゆみ. 201. 1123-1127 (2002)
[文献書誌] 少作隆子: "カンナビノイド受容体(Annual Review 神経 2003)"中外医学社. 7 (2003)
[文献書誌] 橋本浩一: "小脳におけるシナプス可塑性 (シリーズバイオサイエンスの新世紀 11/脳の発生・分化・可塑性)"共立出版 (御子柴克彦、清水孝雄/編). 10 (2002)

2002 年度 実績報告書

発達脳におけるシナプス除去と機能成熟に関与する細胞間情報伝達物質の同定

研究代表者

狩野 方伸 金沢大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (40185963)

研究成果

[文献書誌] Kano, M.: "Retrograde signaling at central synapses via endogenous cannabinoids"Mol. Psychiatry. 7. 234-235 (2002)

[文献書誌] Yoshida, T.: "The cannabinoid CB1 receptor mediates retrograde signals for depolarization-induced suppression of inhibition in cerebellar Purkinje cells"J.Neurosci.. 22. 1690-1697 (2002)

[文献書誌] Ohno-Shosaku, T.: "Cooperative endocannabinoid production by neuronal depolarization and group I metabotropic glutamate receptor activation"Eur.J.Neurosci.. 15. 953-961 (2002)

[文献書誌] Nishi, M.: "Motor discoordination in mutant mice lacking junctophilin type 3"Biochem.Biophysic.Res.Comm.. 292. 318-324 (2002)

[文献書誌] Ohno-Shosaku, T.: "Presynaptic cannabinoid sensitivity is a major determinant of depolarization-induced retrograde suppression at hippocampal synapses"J.Neurosci.. 22. 3864-3872 (2002)

[文献書誌] Tabata, T.: "Extracellular calcium controls the dynamic range of neuronal metabotropic glutamate receptor responses"Mol.Cell.Neurosci.. 20. 56-68 (2002)

[文献書誌] Watase, K.: "A long CAG repeat in the mouse Scal locus replicates SCA1 features and reveals the impact of mutant protein solubility on selective neuronal vulnerability"Neuron. 34. 905-919 (2002)

[文献書誌] Miura, M.: "Group I mtabotropic glutamate receptor signaling via Gαq/Gαll secures the induction of long-term potentiation in the hippocampal area CA1"J.Neurosci.. 22. 8379-8390 (2002)

[文献書誌] Ichikawa, R.: "Distal extension of climbing fiber territory and multiple innervation caused by aberrant wiring to adjacent spiny branchlets in cerebellar Purkinje cells lacking glutamate receptor GluRδ"J.Neurosci.. 22. 8487-8503 (2002)

[文献書誌] Kishimoto, Y.: "mGluR1 in cerebellar Purkinje cells is required for normal association of temporally contiguous stimuli in classical conditioning"Eur.J.Neurosci.. 16. 2416-2424 (2002)

[文献書誌] Kakizawa, S.: "Effects of insulin-like growth factor I on climbing fiber synapse elimination during cerebellar development"Eur.J.Neurosci.. 17. 545-554 (2003)

[文献書誌] Takeda, Y.: "Impaired motor coordination in mice lacking neural recognition molecule NB-3 of the contactin/F3 subgroup"J.Neurobiol.. (in press).

[文献書誌] 少作隆子: "グルタミン酸受容体チャネルとシナプス可塑性"医学のあゆみ. 201. 1123-1127 (2002)

[文献書誌] 少作隆子: "カンナビノイド受容体(Annual Review 神経 2003)"中外医学社. 7 (2003)

[文献書誌] 橋本浩一: "小脳におけるシナプス可塑性 (シリーズ バイオサイエンスの新世紀 11/脳の発生・分化・可塑性)"共立出版 (御子柴克彦、清水孝雄/編). 10 (2002)

2002 年度実績報告書

狩野方伸金沢大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (40185963)

[文献書誌] 橋本浩一: "小脳におけるシナプス可塑性 (シリーズバイオサイエンスの新世紀 11/脳の発生・分化・可塑性)"共立出版 (御子柴克彦、清水孝雄/編). 10 (2002)