Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル / 新規カルシウムセンサー / 高感度 / 高解像度 / カルシウム / 神経細胞 / グリア細胞 / イメージング / プローブ開発 / マルチカラーイメージング / AMPA受容体 / 遺伝子コード型カルシウムセンサー / 神経 / シナプス可塑性

生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の制御を担うグリア細胞アストロサイトの自発的Ca2+シグナルを解析し、海馬アストロサイトのCa2+恒常性を維持するメカニズムを明らかにした。

大脳皮質 / 神経細胞移動 / AMPA受容体 / 抑制性神経細胞 / 発生分化 / 細胞移動 / マイクロアレイ / 神経細胞 / 基底核原基 / 尾側細胞移動経路 / 海馬

大脳皮質神経細胞には興奮性神経細胞(グルタミン酸作動性)と抑制性神経細胞とがあり、前者は皮質内の脳室面近くで産生され放射状に移動するのに対し、後者は腹側の基底核原基で産生され脳表面に平行(接線方向)に移動して皮質内に進入することが知られている。皮質内で両者がバランス良く配置されることが機能的神経回路網を構築するためには必須であるが、細胞移動過程における両者の関係は殆どわかっていない。本研究では、接線方向に移動する抑制性神経細胞がグルタミン酸受容体の一種であるAMPA受容体を発現するため、その機能的意義を明らかにすることにより、抑制性神経細胞の移動に対する興奮性神経細胞の影響を検討することを目指した。まず、抑制性神経細胞の主な起源である内側基底核原基(MGE)に電気穿孔法によりDsRed発現ベクターを導入し、移動抑制性細胞を蛍光標識して、大脳のスライス培養を行った。タイムラプス観察をしながらAMPAを添加したところ、容量依存的に移動を停止したり移動の方向を変化させる細胞が観察された。それに対し、まだ皮質下を移動中のMGE由来細胞の挙動や、皮質内を放射状に移動する細胞の挙動については、AMPA添加による影響は認められなかった。次に、AMPA受容体サブユニットであるGluRlのdominant negative体を移動抑制性細胞に導入したところ、AMPAによる影響は消失した。以上の結果は、グルタミン酸がAMPA受容体を介して移動抑制性細胞の皮質内での移動を制御している可能性を示唆する。