2022/08/25
庆应义塾大学医学部
庆应义塾大学医学部生理学教室の柚﨑通介教授、同大学大学院医学研究科博士課程4年の野澤和弥らのグループは、高分解能の顕微鏡技術であるExpansion Microscopy（ExM）を改良して、脳内のシナプスの個性を決める働きを持つ分子群のナノレベル（1ミリメートルの100万分の1が1ナノメートル：nm）の構造を明らかにしました。
脳の働きの元となる神経回路网は、神経细胞どうしがシナプスによって互いにつながって作られます。シナプスをつなぐさまざまな分子は、シナプスの中でも约100～1000苍尘の狭い领域に密集しているため、従来の光学顕微镜の分解能（约200苍尘）ではその详细な分布は観察できません。そこで、今回、标本そのものを约1000倍の体积に膨张させる技术贰虫惭をさらに改良し、シナプス観察に最适化することによって、マウス神経回路网において兴奋性シナプスをつなぐ分子群の构造や相互関係をナノレベルで初めて明らかにすることに成功しました。とりわけ、ニューレキシンに结合するシナプス分子群（ニューレキシンリガンド）が、シナプス内でそれぞれ数十苍尘の「ナノドメイン」を単位として集积することを発见しました。さらに、シナプス前部に存在するニューレキシンの种类によって、シナプス后部のシナプス分子やグルタミン酸受容体のナノドメインの配置が决定されることがわかりました。
今回の研究成果から、脳の働きを支えるシナプスの个性は、それぞれに特化したシナプス分子がナノレベルで相互作用することによって作られることがわかりました。これらの分子群は多くの精神疾患や神経発达症との関连が报告されていることから、本研究の成果はこれらの疾患の病态や正常な神経回路の発达机构の理解につながることが期待されます。
本研究の成果は、2022年8月24日午前11时（米国东部时间）に米国科学雑誌Neuronにオンライン速报版で公开されました。
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