グリア細胞に存在するNMDA受容体の機能解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15029215
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 田中 光一 東京医科歯科大学, 大学院・疾患生命科学研究部, 教授 (80171750)
• Keywords: 神経科学 / 脳神経 / 発生・分化 / グルタミン酸 / 欠損マウス / グルタミン酸受容体 / 網膜

Research Abstract

哺乳類の中枢神経系において、グルタミン酸は主要な興奮性神経伝達物質であり、記憶・学習などの脳高次機能に重要な役割を果たしている。グルタミン酸は、グルタミン酸受容体を介してその作用を発揮するが、神経細胞だけでなくグリア細胞にもグルタミン酸受容体が存在することが知られている。しかし、グリア細胞に存在するグルタミン酸受容体の機能的役割は、不明な点が多い。本研究では、グルタミン酸受容体のサブタイプの中で、神経回路網の形成、シナプス伝達の可塑性、神経細胞死などに深く関与することが知られているNMDA受容体に焦点をあて、グリア細胞に存在するNMDA受容体(網膜のミューラー細胞、小脳のバーグマングリア細胞、大脳皮質アストロサイトに存在)の機能的役割を、グリア細胞特異的にNMDA受容体を欠損させたマウスを作成し、解明する。今年度は、網膜に焦点を絞り、網膜ミューラー細胞特異的にNMDA受容体NMDAR1を欠損マウスさせたマウスを作成し、網膜の発達、網膜神経細胞死に対するグリア細胞に存在するNMDA受容体の機能を解析した。現在までにグリア細胞からの領域特異的なNMDAR1の消失と、正常な網膜の発達、虚血障害に対する脆弱性を確認している。したがってグリア細胞に発現するNMDA受容体は、網膜の発達には大きな役割を果たしていないが、神経変性時には神経細胞保護的にはたらく可能性が考えられ、現在はこのメカニズムについて検討中である。また今後は網膜の光伝達・情報処理ににおける同受容体の生理学的役割についても検討を行う予定である。

Research Products

• [Publications] Huang YH.: "Astrocyte glutamate transporters regulate metabotropic glutamate receptor-mediated excitation of hippocampal interneurons."Journal of Neuroscience. (印刷中). (2004)
• [Publications] Chen W.: "The glutamate transporter GLT1a is expressed in excitatory axon terminals of mature hippocampal neurons."Journal of Neuroscience. 24. 1136-1148 (2004)
• [Publications] Huang YH.: "Climbing fiber activation of EAAT4 transporters and kainite receptors in cerebellar Purkinje cells."Journal of Neuroscience. 24. 103-111 (2004)
• [Publications] Harada C: "Potential role of glial cell line-derived neurotrophic factor receptors in Muller glial cells during light-induced retinal degeneration."Neutroseience. 122. 229-235 (2003)
• [Publications] Mitani A.: "Functional changes of glial glutamate transporter GLT-1 during ischemia : An in vivo study in the hippocampal CA1 of normal and of mutant mice."Journal of Neuroscience. 23. 7176-7182 (2003)
• [Publications] Voutsinos-Porche B.: "Glial glutamate transporters and maturation of the mouse somatosensory cortex."Cerebral Cortex. 13. 1110-1121 (2003)