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2011 年度 実績報告書

In vitroスライス培養系におけるシナプス除去とその分子メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 22500359
研究機関帝京大学

研究代表者

大野 孝恵  帝京大学, 医学部, 助教 (60508109)

キーワード皮質脊髄路 / シナプス / 可塑性 / GluN2B / GluN2A / カルシウム流入量
研究概要

1.GluN2Bの選択的関与が2AとのCa流入量の違いだけでは説明出来ないことを、以下の結果から確認し得た。
2Bと2AKOにおけるCa流入量を同レベルに合わせる操作((1)もしくは(2))を加えた上で、両者の間でシナプス除去に違いが生じるかを、下記の手法で確認したところ、2A及び2BKO間の解離が明らかでなくなった。
操作(1)2AKOのNMDA電流を阻害剤を用いて下げる
(2)2BKOのNMDA電流をMg濃度を下げることで上げる
II.臨界期の終了が2Bから2Aへのシフト(2Bの減少)によっていることが、下記の結果から強く示唆された。
臨界期終了後も2Bの発現が続く2AKO由来の脊髄スライスを用いてco-cultureを作成し、臨界期の問培養液中にAPVを添加しておいて臨界期終了後にAPVを除去したところ、野生型由来の脊髄ではもはやシナプス除去が生じないのに対して、2AKOの場合にはシナプス除去が観察された。
シナプス除去の評価方法として以下の手法を用いる
手法1)膜電位感受性色素を用いた光学的記録optical imagingにてシナプス電位の変化をとらえ、その空間分布を観察する
手法2)exo utero electroporation法により大脳皮質深層ニューロンにEYFPまたはEYFP標識したシナプトフィジンを発現させたマウス由来の皮質スライスを作成し、脊髄をKOもしくは野生型としてco-cultureを行う。
今後は更に、薬物を用いて2Bをup regulateさせることにより臨界期を操作することが可能かどうかを検討していきたい。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

23年度の目標の一つ目は、シナプス除去にかかわる更に下流の分子メカニズムを明らかにするため、2Bの選択的関与が2AとのCa流入量の違いによるのか、2B受容体に直結する下流分子メカニズムの相違によるのかを検討することであり、また2つ目は、臨界期の終了が2Bから2Aへのシフトによっていることを明らかにすることであった。いずれも実験は順調に進み、結論を得るに到った。

今後の研究の推進方策

臨界期の終了が2Bから2Aへのシフトによる可能性が強く示唆されたことを踏まえ、今後は、野生型においては臨界期の終了時期と一致して消失する2Bが臨界期終了後も発現し続ける2AKOマウスを用いて、臨界期の終了が2Bから2Aへのシフトによっていることを明らかにした上で、薬剤を用いて2Bをup-regulateさせることにより臨界期を延長もしくは再開させることが可能なのかどうかを明らかにする。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2011

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] Developmental decline of 2B subunit containing NMDA receptor is essential for closing the critical period plasticity window in mouse corticospinal synapse elimination2011

    • 著者名/発表者名
      I.Ohno, N.Isoo, N.Murabe, H.Maeda, S.Fukuda, N.Yoshioka, M.Mishina, M.Sakurai
    • 学会等名
      NEUROSCIENSE 2011
    • 発表場所
      Washington DC
    • 年月日
      2011-11-13
  • [学会発表] NMDA受容体サブユニットは皮質脊髄路シナプス除去の臨界期終了に必須の役割を果たしている2011

    • 著者名/発表者名
      大野孝恵、礒脇睦美、磯尾紀子、村部直之、前田仁士、福田諭、吉岡昇、三品昌美、桜井正樹
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-09-16

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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