2020 Fiscal Year Annual Research Report
Physiological role of vesicular glutamate release from glial cells
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17K07070
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
宮下 知之 公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳・神経科学研究分野, 主席研究員 (70270668)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 匂い嫌悪学習 / グリア細胞 / 小胞性グルタミン酸輸送体 / NMDA受容体 / Mg2+ ブロック / ショウジョウバエ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
匂いと電気ショックを組み合わせたショウジョウバエ嫌悪性匂い条件付けにおいて、匂い情報とショック情報は記憶中枢キノコ体で連合される。匂い情報が触覚葉のコリン作動性PNにより伝達される一方で、ショック情報を伝える経路がドーパミン作動性神経かGlu作動性神経か議論となっている。本研究において我々は嫌悪性匂い条件付けに必要なショック情報がensheathing glia（ENG）によりキノコ体に伝達されることを報告する。我々は新規小胞性Glu輸送体（DVGLUT2）がENGに発現することを見出した。条件付け中にENGからの小胞開口放出を抑制すると嫌悪性匂い条件付けが障害され、ENGはショック呈示に応じてGluをキノコ体に小胞開口放出する。ショックに応じてENGから開口放出されるGluはキノコ体のNMDA受容体に結合する。しかしNMDA受容体のMg2+ブロックのため、ショック呈示のみではキノコ体のCa2+応答は起こらない。ショック呈示に対するキノコ体のCa2+応答は匂い呈示と同期したときに観られ、匂い呈示と同時にENGを人為的に活性化すると嫌悪性匂い記憶が形成された。以上の結果はENGからのGlu開口放出によりキノコ体へショック情報が出力されるが、キノコ体への入力はNMDA受容体のMg2+ブロックによりゲーティングされ、匂い情報と同期した嫌悪情報のみがキノコ体に伝えられることを示唆している。
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