シナプス外グルタミン酸の恒常性維持機構：ニューロン－グリア相補作用の分子的基盤

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K07117
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 生理学研究所
• 研究代表者: 佐竹 伸一郎 生理学研究所, 助教 (30360340)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 小脳 / グルタミン酸輸送体 / プルキンエ細胞 / バーグマングリア

研究成果の概要

グルタミン酸輸送体（興奮性アミノ酸輸送体 excitatory amino acid transporter, EAAT）は、シナプス間隙に放出された興奮性神経伝達物質グルタミン酸（glutamate, Glu）を細胞に回収することにより、神経伝達を速やかに終了させるとともに、過剰Gluによる神経毒性からニューロン（神経細胞）を保護する役割を持つ。ニューロンとグリア細胞に発現する異なるEAATサブタイプが協調して担う、細胞外Gluの恒常性維持機構の存在を明らかにし、その分子的基盤と生理的役割を追究した。

自由記述の分野

神経生理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

急速発症性ジストニアパーキンソニズム（RDP）/小児交互性片麻痺（AHC）/CAPOS症候群の病態モデル動物（Na,K-ATPase α3サブユニット遺伝子ヘテロ欠損マウス）の小脳において、ニューロン（プルキンエ細胞）のEAAT電流（Glu回収能）が著しく減少していることを発見した。一方、グリア細胞（バーグマングリア）のEAAT電流は有意に増大していた。脳・中枢神経系のGlu回収システム（細胞外Glu制御機構）にニューロン‐グリア補完作用が存在することを示唆している。こうした変異は、これら神経疾患の分子細胞基盤の一つと考えられ、病態の解明や新たな治療法の開発に繋がることが期待される。