パルブアルブミンおよびアセチルコリンを機軸とした前脳基底核局所回路機構の解析

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K07063
• 研究機関: 東京慈恵会医科大学
• 研究代表者: 籾山 俊彦 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (20230055)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 大脳基底核 / 前脳基底核 / GABA / アセチルコリン / M1受容体 / IPSCs / 光感受性色素 / パッチクランプ

研究実績の概要

大脳基底核および前脳規定核において、パルブアルブミンを含有するGABA性中型有棘ニューロン（medium spiny neuron, MSNs）に光感受性色素を発現するマウスのスライス標本を用いて、パッチクランプ法によるシナプス伝達解析および修飾機構に関する薬理学的解析を行なった。
MSNsに光刺激を与えることによって、アセチルコリン性介在ニューロン（cholinergic interneuron, ChINs)からGABA性抑制性シナプス後電流（IPSCs）を記録した。光刺激誘発性IPSCsの振幅は、電気刺激誘発性IPSCsと有意差がなかったが、時間経過は有意に遅かった。
光刺激誘発性IPSCsは、外液中に投与したムスカリン受容体アゴニストによって濃度依存的に抑制され、paired-pulseによるかいせきけっかから、シナプス前性の抑制であることが示唆された。また、受容体サブタイプ選択的なアゴニストおよびアンタゴニストを用いた薬理学的な解析によって、その抑制はムスカリンM1受容体を介することが示唆された。さらに、細胞内M1受容体が関与することも示唆された。
ChINsはMSNｓからGABA性の投射を受け、そのシナプス伝達は、シナプス前、特に軸索終末内部に存在するM1型受容体を介して抑制されると考えられる（European Journal of Neuroscience誌に公表、2021年）。

研究成果

• [雑誌論文] M1 muscarinic acetylcholine receptor-mediated inhibition of GABA release from striatal medium spiny neurons onto cholinergic interneurons (2021)
  • 著者名/発表者名: Suzuki E & Momiyama T
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 巻: 53 ページ: 796-813
  • DOI: 10.1111/ejn.15074. Epub 2020 Dec 20.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Down syndrome cell adhesion molecule like-1 (DSCAML1) links the GABA system and seizure susceptibility (2020)
  • 著者名/発表者名: Hayase Y, Amano S, ... Momiyama T ...& Hoshino M
  • 雑誌名: Acta Neuropatholgica Communications 巻: 8 ページ: 206
  • DOI: 10.1186/s40478-020-01082-6.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced Retrieval of Taste Associative Memory by Chemogenetic Activation of Locus Coeruleus Norepinephrine Neurons (2020)
  • 著者名/発表者名: Fukabori R, Iguchi Y, Kato S, Takahashi K, Eifuku S, Tsuji S, Hazama A, Uchigashima M, Watanabe M, Mizuma H, Cui Y, Onoe H, Hikishima K, Yasoshima Y, Osanai M, Inagaki R, Fukunaga K, Nishijo T, Momiyama T, Benton R & Kobayashi K.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 40 ページ: 8367-8385
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1720-20.2020.Epub 2020 Sep 29.
  • 査読あり
• [学会発表] 5-HT1A and 5-HT1B receptor-mediated inhibition of glutamatergic synaptic transmission onto rat basal forebrain cholinergic neurones. (2021)
  • 著者名/発表者名: Momiyama T, Nishijo T & Suzuki E
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会総会・全国学術集会第98回日本生理学会大会 合同大会
• [学会発表] Presynaptic inhibition of GABA release from striatal medium spiny neurons onto cholinergic interneurons in young-adult mice. (2021)
  • 著者名/発表者名: Suzuki e & Momiyama T
  • 学会等名: 第94 回日本薬理学会年会
• [学会発表] Inhibition of GABA release from striatal medium spiny neurons onto cholinergic interneurons by presynaptic M1 receptor activation. (2020)
  • 著者名/発表者名: Suzuki E & Momiyama T
  • 学会等名: 第43 回日本神経科学学会
• [学会発表] Inhibition of GABA release from striatal medium spiny neurons onto cholinergic interneurons by presynaptic muscarine receptor activation in adult mice (2020)
  • 著者名/発表者名: Momiyama T & Suzuki E
  • 学会等名: 12th FENS Forum
  • 国際学会