セル：教科書に挑戦！脳におけるドーパミン放出のメカニズムを明らかにする

運動制御と報酬行動における神経伝達物質ドーパミンの主要な役割に関する数十年の研究の後、それが特にパーキンソン病や中毒などの疾患で使用される場合、その活動を理解するための無数の努力の焦点となっていますに。

科学者はかなりの進歩を遂げましたが、健康なドーパミン細胞がこの神経伝達物質を放出するメカニズムについてはほとんど知られていません。このギャップは科学者を制限します 0010010 ＃39。さまざまなドーパミン関連疾患の治療法を開発する能力。

現在、新しい研究で、ハーバード大学医学部の研究者たちは、脳内のドーパミンの正確な分泌に関与する分子メカニズムを特定しました。関連する研究結果が2月にCellジャーナルで発表されました 8、 2018、およびタイトルが 0010010 quot;ドーパミン分泌はスパースアクティブゾーンのようなリリースサイトによって仲介されます{{4 }} quot ;.

写真はCell、doi： 10。1016 / j.cell。2018。01。008からのものです。

この研究は、ドーパミンを放出するドーパミン産生ニューロンの特定の部位を空間的に正確な方法で特定しました。この発見は、この神経伝達物質がどのように脳内の信号を伝達するかに関連しています現在のモデルは矛盾しています。

ハーバード大学医学部の神経生物学の助教授であるPascal Kaeser紙の対応する著者は言った、 0010010 引用;このドーパミンシステムは多くの病気で重要な役割を果たしていますが、健康なドーパミンニューロンの放出を示唆する研究はほとんどありませんこの神経伝達物質。定性的な基本的な質問。 0010010 quot;実験室でのドーパミンの理解が深まると、ドーパミン信号がずれている疾患の治療能力に大きな影響を与える可能性があります。

脳では、ニューロンの約0。01％がドーパミンの生成を担っていますが、運動制御、報酬システム、学習、記憶など、さまざまな脳のプロセスを制御しています。

ケーザー博士は、ドーパミンの研究はその機能不全とニューロンがドーパミンを受け取るために使用するタンパク質受容体に焦点を当てていると述べた。この神経伝達物質は重要な役割を果たしますが、通常の状況では、脳でどのように放出されるかに関する研究は限られています。

これ以上散らかさない

ドーパミン分泌の原因となる分子メカニズムを特定するために、ケーザーと彼の同僚は、運動を引き起こし、行動に報酬を与える神経回路に関与している中脳のドーパミン産生ニューロンに焦点を当てました。

これらの研究者は最初に、シナプスにある特定の神経伝達物質放出部位であるアクティブゾーン（つまり、あるニューロンが別のニューロンと接触する場所）を探しました。超解像顕微鏡を使用して、ドーパミンニューロンによって投影された脳の一部を画像化したところ、ドーパミンニューロンにアクティブ領域の存在を示すタンパク質が含まれていることがわかりました。

これらのアクティブな領域は、ニューロンが急速なシナプス伝達に関与している可能性があることを示しています。この伝達では、神経伝達物質信号が1つのニューロンから別のニューロンにミリ秒以内に正確に転送されます。

これは、ドーパミンニューロンに高速アクティブゾーンが存在する最初の証拠であり、これ以前は、これらのニューロンはいわゆるボリューム伝送（ボリューム伝送）にのみ関与していると考えられていました。つまり、この神経伝達物質は脳内にあります。比較的広い地域でゆっくりと非特定的に送信されました。

ドーパミンニューロンに見られるアクティブエリアの密度は他のニューロンに見られるアクティブエリアの密度よりも低く、さらなる実験により、この神経伝達物質がどのように分泌され、急速に放出されるかが詳細に再吸収されます。

ケーザー氏は、 0010010 引用;私たちの調査結果はドーパミンに対する私たちの認識を変えると思います。私たちのデータは、ドーパミンが信じられないほどの空間精度と速度で特定の場所に放出され、その前にドーパミンがゆっくりと無秩序に分泌されると考えられることを示唆しています。 0010010 quot;

別の一連の実験では、研究者たちは遺伝子ツールを使用して、いくつかの活性領域タンパク質を排除しました。 RIMと呼ばれる特定のタンパク質を排除することで、マウスのドーパミン分泌を完全に防ぐことができます。 RIMは、神経精神障害や発達障害を含むさまざまな病気に関連しています。ただし、別のアクティブドメインタンパク質を除外してもドーパミン放出にはほとんど影響がなく、ドーパミン分泌が独自の分子メカニズムに依存していることを示唆しています。

論文の最初の著者であり、ケーザーのポスドク研究者であるChangliang Liu氏は、 0010010 ＃39の研究室で次のように述べています。 0010010 引用;ドーパミン信号は以前よりも整理されていると思った。 0010010 引用;

劉氏は、 0010010 引用;統合失調症や自閉症スペクトラム障害などの人間の遺伝子研究に関連する活動領域とRIMがドーパミン信号伝達の鍵であることを確認しました。これらの新たに特定されたメカニズムは、これらの疾患に関連している可能性があります。それは、将来、新しい治療戦略の開発につながる可能性があります。 0010010 quot;

これらの研究者たちは、ドーパミン信号伝達におけるそれらの役割とそれらを操作する方法をより深く理解するために、これらの活性領域をより詳細に研究しています。

ケーザー氏は、 0010010 引用;ドーパミンのシグナル伝達メカニズム全体を理解するために多くのエネルギーを費やしてきました。現在のところ、ほとんどの治療は脳に過剰なドーパミンを提供しており、活性化すべきではないプロセスを活性化するため、多くの副作用がもたらされます。 0010010 quot;

彼は言った、 0010010 引用;私たちの長期的な希望はドーパミン分泌のみを仲介するタンパク質を特定することです。ドーパミン放出を操作することで、脳の正常な信号をよりよく再構築できると想像してください。 0010010 nbsp;

出典：Changliang Liu、Lauren Kershberg、Jiexin Wangなど。 0010010 nbsp;ドーパミン分泌はスパースアクティブゾーンのようなリリースサイトによって仲介されます。セル、 8 2月 2018、 172（4）：706 – 718、doi：10。{{6 }} 16 / j.cell。2018。01。008。