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加齢に伴う記憶・学習能力の低下において海馬長期増強(long-term potentiation; LTP)の加齢性変化が関与していることが申請者のこれまでの研究により示唆されてきた。本年度は海馬におけるCa2+動態の加齢性変化と海馬LTPの加齢性減弱の関連性について明らかにすることを目的とした。まず、老齢個体においてNMDA受容体の活性化の抑制の原因とされるSK (小コンダクタンスCa2+活性化K+)チャネルの活性化がLTP減弱の一因となっている可能性を検討したところ、SKチャネルの関与は観察されなかった。また、加齢とともに増加するリアノジン受容体の発現量が不要な細胞内Ca2+上昇の原因の一つとされていることからリアノジン受容体のLTP減弱について検討したところ、これも関与は薄いことが明らかとなった。続いて前年度までに取得したデータからシナプス前終末のCa2+排出関連蛋白質に加齢性変化が起こっていることが予想されていたため、シナプス前終末のCa2+クリアランスの加齢性変化が海馬LTPに与える影響に着目し、SERCA(小胞体Ca2+ポンプ)およびCa2+クリアランスへの寄与が大きいとされるNCX (Na+-Ca2+交換輸送体)の加齢性変化について検討を行った。この結果、これらのCa2+排出関連蛋白質の関与も薄い可能性が示唆された。本年度の結果をまとめて考察したところ、加齢性に減弱するLTPにおいて、細胞内の他のCa2+結合タンパク質やSNARE複合体などのシナプス小胞放出関連因子が関与する可能性が残された。
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