ニューロトロフィン、TRK受容体、およびP75LNGFRに対する非髄皮およびデルタ表皮および上部真皮神経支配の微分依存性

ニューロトロフィンの神経成長因子（NGF）ファミリーとその受容体の影響は、マウスの神秘的なパッドの皮膚神経支配で調べられました。10セットの無髄で薄い髄膜髄性感覚と自律神経支配が評価され、表皮、真皮の上部、およびインターブリッサル毛包の上部で終了しました。神秘的なパッドは、NGFの遺伝子のホモ接合機能削除、脳由来の神経栄養因子（BDNF）、神経栄養栄養素-3（NT-3）、神経び起の4週齢のマウスから4週齢のマウスに分析されました。、チロシンキナーゼ（TRK）A、TRKB、TRKC、またはP75。神秘的なパッドは、ケラチンプロモーター遺伝子によって駆動されるNGF、BDNF、またはNT-3の過剰産生を備えた成体トランスジェニックマウスでも分析されました。神経支配は、タンパク質遺伝子産物（PGP）9.5、カルシトニン遺伝子関連産物（CGRP）、サブスタンスP（SP）、ガラニン（GAL）、神経ペプチドY（NPY）、チロシンヒドロキシルゼ（TH）の抗体を使用した免疫蛍光および免疫細胞化学を使用して明らかにされました。）、およびニューロフィラメントタンパク質。累積結果は、NGF/ TRKAシグナル伝達が感覚軸索の伸長と増殖に大きな役割を果たすのに対し、NT-3/ TRKAシグナル伝達は感覚終了の形成において主要な役割を果たすことを示しました。TRKCは、CGRP、SP、およびGALを共発現する3セットのTRKA依存性感覚神経支配の開発にも不可欠です。CGRPとSPのみを共発現した別の感覚神経支配セットは、NGFとTRKAのみに依存していました。驚くべきことに、TRKA依存性の感覚神経支配のほとんどのセットは、おそらくp75と相互作用するTRKBによって抑制されます。BDNFとNT-4は、上皮上部のこの抑制効果と表皮のNT-4を媒介するようです。感覚神経支配とは対照的に、インターブリッサル毛包の首に対する交感神経の神経支配は、軸索の伸長と終了形成の両方でp75と相互作用するNGF/TRKAシグナル伝達に依存します。NT-3/TRKAシグナル伝達は交感神経ニューロンの完全な補体に不可欠ですが、NT-3は毛包の首に交感神経終端の形成に有害です。NT-4ではなくBDNFによって媒介されるTRKBシグナル伝達は、これらの交感神経終端も抑制します。毛包の首で終了する、おそらく副交感神経の1つのまばらなセットのセットは、NT-3とTRKCのみに依存します。まとめると、我々の結果は、表皮、真皮上部、および毛包の上部の神経支配が、さまざまなニューロトロフィンの効果の促進と抑制の競争バランスによって調節されていることを示しています。

The impact of the nerve growth factor (NGF) family of neurotrophins and their receptors was examined on the cutaneous innervation in the mystacial pads of mice. Ten sets of unmyelinated and thinly myelinated sensory and autonomic innervation were evaluated that terminated in the epidermis, upper dermis, and upper part of the intervibrissal hair follicles. Mystacial pads were analyzed from newborn to 4-week-old mice that had homozygous functional deletions of the genes for NGF, brain-derived neurotrophic factor (BDNF), neurotrophin-3 (NT-3), neurotrophin-4 (NT-4), tyrosine kinase (trk) A, trkB, trkC, or p75. Mystacial pads were also analyzed in adult transgenic mice that had overproduction of NGF, BDNF, or NT-3 driven by a keratin promoter gene. The innervation was revealed by using immunofluorescence and immunocytochemistry with antibodies for protein gene product (PGP) 9.5, calcitonin gene-related product (CGRP), substance P (SP), galanin (GAL), neuropeptide Y (NPY), tyrosine hydroxylase (TH), and a neurofilament protein. The cumulative results indicated that NGF/trkA signaling plays a major role in the outgrowth and proliferation of sensory axons, whereas NT-3/ trkA signaling plays a major role in the formation of sensory endings. TrkC is also essential for the development of three sets of trkA-dependent sensory innervation that coexpress CGRP, SP, and GAL. Another set of sensory innervation that only coexpressed CGRP and SP was solely dependent upon NGF and trkA. Surprisingly, most sets of trkA-dependent sensory innervation are suppressed by trkB perhaps interacting with p75. BDNF and NT-4 appear to mediate this suppressing effect in the upper dermis and NT-4 in the epidermis. In contrast to sensory innervation, sympathetic innervation to the necks of intervibrissal hair follicles depends upon NGF/trkA signaling interacting with p75 for both the axon outgrowth and ending formation. Although NT-3/trkA signaling is essential for the full complement of sympathetic neurons, NT-3 is detrimental to the formation of sympathetic terminations to the necks of hair follicles. TrkB signaling mediated by BDNF but not NT-4 also suppresses these sympathetic terminations. One sparse set of innervation, perhaps parasympathetic, terminating at the necks of hair follicles is dependent solely upon NT-3 and trkC. Taken together, our results indicate that the innervation of the epidermis, upper dermis, and the upper portion of hair follicles is regulated by a competitive balance between promoting and suppressing effects of the various neurotrophins.