ラット脳の背側海馬にA2AR-TrkBヘテロ受容体複合体が存在することを証明した。老化に伴うA2ARとTrkBの相互作用の可能性

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Mech. Ageing Dev..2020 Jun;190:111289. S0047-6374(20)30085-3. doi: 10.1016/j.mad.2020.111289.Epub 2020-06-18.

ラット脳の背側海馬にA2AR-TrkBヘテロ受容体複合体が存在することを証明した。老化に伴うA2ARとTrkBの相互作用の可能性

Evidence for the existence of A2AR-TrkB heteroreceptor complexes in the dorsal hippocampus of the rat brain: Potential implications of A2AR and TrkB interplay upon ageing.

Michael Di Palma
Stefano Sartini
Davide Lattanzi
Riccardo Cuppini
Mariana Pita-Rodriguez
Yoslandy Diaz-Carmenate
Manuel Narvaez
Kjell Fuxe
Dasiel O Borroto-Escuela
Patrizia Ambrogini

PMID: 32565059 DOI: 10.1016/j.mad.2020.111289.

抄録

アデノシンA2A受容体（A2AR）は、主に加齢に伴うラット海馬のシナプス伝達に対するBDNFの作用を促進するために重要な役割を果たしています。さらに、アデノシンA2ARを介した海馬の可塑性に対するBDNF作用の調節には、A2AR-トロポミオシン関連キナーゼB受容体（TrkB）クロストークが重要な役割を果たしていることが示唆されています。BDNFによるシナプス伝達の亢進に関わる上記の受容体の相互作用の影響を考えると、この強力なクロストークの背後にあるメカニズムをより深く理解することが重要な関心事となる。in situ 近接ライゲーションアッセイ（PLA）を用いて、アデノシンA2ARとTrkBの間に直接的な物理的相互作用が存在することを実証しました。A2ARとTrkBのヘテロ受容体複合体は、ラットの背側海馬内で不均一な分布を示しています。CA1-CA3領域の錐体細胞層と歯状回（DG）の多形層では、ヘテロ受容体複合体の高密度が観察された。CA1-3領域の放射状層では、オリエンス領域とは対照的に正のPLAシグナルを示した。また，歯状回の分子層と顆粒層では，PLA陽性ヘテロ受容体複合体の密度は低かったが，顆粒下層ではPLA陽性細胞がいくつか見られた．これらのアロステリックな受容体-受容体相互作用は、加齢に伴って障害される海馬の可塑性に影響を与えるBDNFのシグナル伝達を有意に調節している可能性がある。

Adenosine A2A receptors (A2AR) are crucial in facilitating the BDNF action on synaptic transmission in the rat hippocampus primarily upon ageing. Furthermore, it has been suggested that A2AR-Tropomyosin related kinase B receptor (TrkB) crosstalk has a pivotal role in adenosine A2AR-mediated modulation of the BDNF action on hippocampal plasticity. Considering the impact of the above receptors interplay on what concerns BDNF-induced enhancement of synaptic transmission, gaining a better insight into the mechanisms behind this powerful crosstalk becomes of primary interest. Using in situ proximity ligation assay (PLA), the existence of a direct physical interaction between adenosine A2AR and TrkB is demonstrated. The A2AR-TrkB heteroreceptor complexes show a heterogeneous distribution within the rat dorsal hippocampus. High densities of the heteroreceptor complexes were observed in the pyramidal cell layers of CA1-CA3 regions and in the polymorphic layer of the dentate gyrus (DG). The stratum radiatum of the CA1-3 regions showed positive PLA signal in contrast to the oriens region. The molecular and granular layers of the DG also lacked significant densities of PLA positive heteroreceptor complexes, but subgranular zone showed some PLA positive cells. Their allosteric receptor-receptor interactions may significantly modulate BDNF signaling impacting on hippocampal plasticity which is impaired upon ageing.