ＢＤＮＦとｐｒｏＢＤＮＦの陰陽効果による長期シナプス可塑性

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23300132
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 小倉 明彦 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (30260631)
• 研究分担者: 冨永 恵子 (吉野 恵子) 大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 准教授 (60256196)
• 連携研究者: 小島 正己 産業技術総合研究所, 関西センターセルエンジニアリング研究部門, グループ長 (40344171)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 記憶 / シナプス新生 / シナプス廃止 / BDNF / proBDNF / 脳切片培養

研究概要

記憶を獲得過程と固定過程に分けて考えるとき、前者の機構は海馬長期増強（LTP）と長期抑圧（LTD）というモデル系を利用して理解が進んでいるが、後者の機構は未解明である。私は海馬切片の安定培養を用い、LTPの繰返しによってシナプス新生が、LTDの繰返しによってシナプス廃止が起こることを見出し、これらをモデル系とした解析を提唱している。今回、シナプス新生が神経サイトカインの一種BDNFとその受容体TrkBを介して生起し、シナプス廃止がBDNFの前駆体分子proBDNFとその受容体p75を介して生起することを明らかにした。一見正反対なシナプスの新生と廃止が、同一の遺伝子で制御されていることになる。

研究成果

• [雑誌論文] 記憶固定の細胞生物学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小倉明彦, 冨永恵子
  • 雑誌名: 科学 巻: 83 ページ: 256-262
• [雑誌論文] Dendritic spine dynamics in synaptogenesis after repeated LTP inductions : Dependence on pre-existing spine density (2013)
  • 著者名/発表者名: Oe Y, Tominaga-Yoshino K, Hasegawa S, Ogura A
  • 雑誌名: Sci. Rep 巻: 3 ページ: 1957
  • DOI: 10.1038/srep01957
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of TrkBand p75NTR-signaling pathways in two contrasting forms of long-lasting synaptic plasticity (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakuragi S, Tominaga-Yoshino K, Ogura A
  • 雑誌名: Sci. Rep 巻: 3 ページ: 3158
  • DOI: 10.1038/srep03158
  • 査読あり
• [雑誌論文] 長期記憶の細胞機構解明を目指して (2013)
  • 著者名/発表者名: 冨永恵子, 小倉明彦
  • 雑誌名: 日薬理誌 巻: 142 ページ: 122-127
  • 査読あり
• [雑誌論文] A simplified method to generate serotonergic neurons from mouse embryonic stem and induced pluripotent stem cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Shimada T,Takai Y, Shinohara K, Yamasaki A, Tominaga-Yoshino K, Ogura A, Toi A, Asano K, Shintani N, Hayata-Takano A, Baba A, Hashimoto H
  • 雑誌名: J. Neurochem 巻: 122 ページ: 81-93
  • 査読あり
• [雑誌論文] Local establishment of repetitive-LTP-induced synaptic enhancement in cultured hippocampal slices with divided input pathways (2011)
  • 著者名/発表者名: Oe Y, Tominaga-Yoshino K, Ogura A
  • 雑誌名: J. Neurosci. Res 巻: 89 ページ: 1419-1430
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of creatine and its analogue, beta-guanidinopropionic acid on the differentiation and nucleoli in myoblasts (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohira Y, Matsuoka Y, Kawano F, Ogura A, Higo Y, Ohira T, Terada M, Oke Y, Nakai N
  • 雑誌名: Biosci. Biotech. Biochem 巻: 75 ページ: 1085-1089
  • 査読あり
• [雑誌論文] Region-specific responses of adductor longus muscle to gravitational load-dependent activity in Wistar Hannover rats (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohira T, Wang X, D, Terada M, Kawano F, Nakai N, Ogura A, Ohira Y
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6 ページ: e21044
  • 査読あり
• [学会発表] RISE(繰り返しLTP 誘発後の長期シナプス強化)の生理的意義 : 個体での検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 永岡昭吾, 浦久保知佳, 冨永-吉野恵子, 小倉明彦
  • 学会等名: 日本生理学会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 20140300
• [学会発表] 繰り返しLTD 誘発後の長期持続的シナプス減弱(LOSS)生起時の樹状突起棘の動態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷川翔, 冨永-吉野恵子, 小倉明彦
  • 学会等名: 生理研研究会
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 20131200
• [学会発表] Asymmetric dendritic spine dynamics in the apparently symmetric long-lasting synaptic plasticity phenomena after repeated LTP/LTD inductions (2013)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, S., Oe, Y., Tominaga-Yoshino, K., Ogura, A
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 20131100
• [学会発表] BDNF とその前駆体分子の作用による対照的な長期可塑性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 桜木繁雄, 冨永-吉野恵子, 小倉明彦
  • 学会等名: 日本神経科学学会・日本神経化学会合同大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20130600
• [学会発表] 繰り返しLTD 誘発後の長期持続性シナプス減弱での海馬錐体細胞樹状突起棘の動態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷川翔, 大江祐樹, 冨永-吉野恵子, 小倉明彦
  • 学会等名: 日本神経科学学会・日本神経化学会合同大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20130600
• [学会発表] 苔状線維CA3 間シナプスで繰り返し長期増強の誘発後に生起する可塑的変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 有賀理瑛, 冨永-吉野恵子, 小倉明彦
  • 学会等名: 日本神経科学学会・日本神経化学会合同大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20130600
• [学会発表] 繰り返しLTD 誘発後の長期持続的シナプス減弱におけるスパイン動態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷川翔, 大江祐樹, 冨永-吉野恵子, 小倉明彦
  • 学会等名: 日本生理学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] 繰り返しLTP・LTD 誘発後のシナプス新生・廃止現象とBDNF・proBDNF シグナリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 桜木繁雄, 冨永-吉野恵子, 小倉明彦
  • 学会等名: 生理研研究会
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 20121200
• [学会発表] Involvement of the BDNF-TrkB signaling pathway in the long-lasting synaptic plasticity in hippocampal slice cultures (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakuragi, S., Tominaga-Yoshino, K., Ogura, A
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: New Orleans
  • 年月日: 20121100
• [学会発表] 海馬培養切片での長期シナプス可塑性におけるBDNF-TrkB 信号経路の関与 (2012)
  • 著者名/発表者名: 桜木繁雄, 冨永-吉野恵子, 小倉明彦
  • 学会等名: 日本神経科学学会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] 培養ラット小脳顆粒細胞の生存に対する共存橋核の影響と代謝型グルタミン酸受容体の関与 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長谷川卓也, 小倉明彦, 冨永-吉野恵子, 志賀千明
  • 学会等名: 日本生理学会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] Ca 透過型AMPA 受容体の阻害はスパイン新生と長期可塑性をともに抑制する (2012)
  • 著者名/発表者名: 浦久保知佳, 河合克宏, 小倉明彦, 冨永-吉野恵子
  • 学会等名: 日本生理学会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] 苔状線維-CA3 間シナプスで繰り返し長期増強の誘発が引き起こす長期シナプス強化の可能性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 有賀理瑛, 谷本浩亀, 冨永-吉野恵子, 小倉明彦
  • 学会等名: 日本神経化学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2012-09-10
• [学会発表] ラット小脳顆粒細胞の生存に対する橋核の影響 : 代謝型グルタミン酸受容体の関与 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷川卓也, 森田大樹, 志賀千明, 冨永-吉野恵子, 小倉明彦
  • 学会等名: 生理研研究会
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 20111200
• [学会発表] Dorsoventral bias of active neuronal population as an index of information transfer related to memory storage (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, E., Ogura, A. Tominaga-Yoshino, K
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: Washington DC
  • 年月日: 20111100
• [学会発表] Changes in gain and loss of dendritic spines after repeated LTP induction (2011)
  • 著者名/発表者名: Oe, Y., Tominaga-Yoshino, K., Ogura, A
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: Washington DC
  • 年月日: 20111100
• [学会発表] 長期可塑性成立過程のシナプス形成とAMPA受容体GluR1サブユニットの動向 (2011)
  • 著者名/発表者名: 浦久保知佳, 河合克宏, 小倉明彦, 冨永-吉野恵子
  • 学会等名: 日本神経科学学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] 新規スパインの形成は樹状突起のスパイン密度に依存する (2011)
  • 著者名/発表者名: 大江祐樹, 冨永-吉野恵子, 小倉明彦
  • 学会等名: 日本神経科学学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] 大脳皮質における海馬依存的な記憶固定のインビトロ再現の試み (2011)
  • 著者名/発表者名: 川上拓宏, 小倉明彦, 冨永-吉野恵子
  • 学会等名: 日本神経化学会
  • 発表場所: 石川
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] 切片培養での長期シナプス増強におけるBDNF 放出の関与 (2011)
  • 著者名/発表者名: 桜木繁雄, 冨永-吉野恵子, 小倉明彦
  • 学会等名: 日本神経化学会
  • 発表場所: 石川
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] Input-pathway specific establishment of repetitive-LTP-induced long-lasting synaptic enhancement in cultured hippocampal slices (2011)
  • 著者名/発表者名: Oe, Y., Tominaga-Yoshino, K., Ogura, A
  • 学会等名: IBRO World Congress of Neuroscience
  • 発表場所: Florence
  • 年月日: 20110700
• [図書] 記憶と夢の仮説. 近藤寿人編「芸術と脳」 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小倉明彦
  • 出版者: 大阪大学出版会
• [図書] An in vitro model for analyzing the conversion of short-term to long-term memory, In "Short-Term Memory: New Research" Eds Kalivas, G. & Petralia, S. F. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tominaga-Yoshino, K. & Ogura, A
  • 出版者: Nova Science Pub., New York
• [図書] 記憶の細胞生物学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小倉明彦, 冨永恵子
  • 出版者: 朝倉書店