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発生:伝達物質が引き起こす局所的カルシウム放出が成長中の樹状突起を安定化させる

Nature 418, 6894 doi: 10.1038/nature00850

中枢神経系では、ニューロンの樹状突起の形は成長時に時間とともに構造変化する。突起は、精密化したり維持や廃止を受けながら成体でのシナプス結合のパターンをとるにいたる。この構造変化にニューロンの活動が影響していることはわかっているが、その作用機構はわかっていない。この論文では、神経伝達が引き起こす細胞内貯蔵部位からのカルシウム(Ca2+)放出が、シナプス形成の際に樹状突起を安定化することを示す。Ca2+指示薬色素を外から散弾銃的に与えることで細胞を標識し、無損傷の網膜の樹状突起活動と構造変化を同時に観測した。成長時の網膜神経節細胞の自発的なCa2+上昇には、すべての樹状突起を通じて起こる全面的なものと、樹状突起の小区画だけに限定して起こる局所的な瞬間的活動の2通りのパターンがある。局所活動を抑制すると、樹状突起はすばやく退縮するが、全面活動の抑制ではそうはならない。この退縮は、細胞内貯蔵部位からのCa2+放出を引き起こすようなケージドCa2+の局所的アンケージングによって局所的に阻止される。したがって、成長中の樹状突起全体について、求心性神経活動が樹状突起構造を選択的かつ差次的に調節する仕組みは、この局所的Ca2+放出だと考えられる。

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