mGluR1およびPKCγノックアウトマウスにおける小脳登上線維シナプス成熟の異常

The type 1 metabotropic glutamate receptor (mGluR1) and the γ isoform of protein kinase C (PKCγ) are required for climbing fiber synapse elimination during cerebellar development

成熟動物では小脳プルキンエ細胞はただ1本の登上線維に支配されるが，幼若動物では複数の登上線維による多重支配を受けることが知られている。マウスでは生後3週の間に過剰な登上線維が排除され，生後20日で1対1の関係がほぼ完成する。筆者らは，代謝型グルタミン酸受容体1型（mGluR1）およびγ型プロテインキナーゼC（PKCγ）のノックアウトマウスにおいて，生後3週以降も約1/3のプルキンエ細胞が2本以上の登上線維による多重支配を受けていることを発見した。登上線維シナプスおよび平行線維シナプスの生理学的および薬理学的性質は正常であり，また生後2週までの登上線維シナプスの発達は正常であった。また，小脳の層構造および小葉の形態，プルキンエ細胞の形態，および平行線維シナプスの電顕像は正常であった。これらの結果から，mGluR1とPKCγが生後3週日に起こる過剰な登上線維の排除に必要であると結論された。

In the cerebellum of adult animals, each Purkinje cell is innervated by a single climbing fiber that originates from the inferior olive of the medulla and supplies a strong excitatory synapse onto proximal dendrites of Purkinje cells. On the other hand, each Purkinje cell is innervated by multiple climbing fibers at early developmental stages. In rodents, massive elimination of climbing fiber synapses has been shown to occur postnatally, and the adult-type mono innervation pattern is established on around postnatal day 20 (P20).