視床シナプス改編を制御する抑制性機構の解明

プログラム

医学系研究助成　精神・神経・脳領域

所属機関

東京女子医科大学

所属部署

医学部　生理学講座（神経生理学分野）　

キーワード

体性感覚　視床　シナプス　GABA作動性　ミクログリア

研究結果の概要

中枢神経回路では、興奮性シナプスの可塑的改編において局所的なGABA作動性の抑制性入力の強度が重要な役割を持つ。GABAA受容体はシナプスの外側にも局在し、細胞外GABAが結合して持続的なCl流入を引き起こすtonic抑制を担う。げっ歯類においてシナプス外GABAA受容体を構成するサブユニットは体性感覚視床に高発現する。本研究では、電気生理学、組織形態学、遺伝学、および行動学的な手法を用いて、発達期のtonic抑制性電流がマウス体性感覚視床ヒゲ領域ニューロンにおいて発達と共に増強されること、この増強は生後12-15日の感覚経験依存的なシナプス刈込みが生じる時期にヒゲ感覚遮断を行うと抑制されること、視床ニューロン特異的なサブユニットKOによるtonic抑制の欠失はシナプス刈込みを阻害すること、さらにはヒゲ感覚に依存する行動が阻害されることを明らかにした。一方、成獣マウスでヒゲ感覚神経を切断するとtonic電流は増強する。この増強は末梢神経損傷後のミクログリア活性化に誘起され、視床ニューロンの発火特性に影響を与えることも明らかにした。ミクログリア研究は炎症性疼痛の性差の研究にも結実した。

公表論文

1. Functional and structural synaptic remodeling mechanisms underlying somatotopic organization and reorganization in the thalamus. Neurosci Biobehav Rev. 2023 152:105332
2. Neonatal testosterone exposure alleviates female-specific severity of formalin-induced inflammatory pain in mice. Front Neural Circuits. 2025 19:1593443