カハール・レチウス細胞等のGABAの積極的興奮性とその生理的意義の解明

• Project Area: Neural Diversity and Neocortical Organization
• Project/Area Number: 23123505
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 井上 浩一 浜松医科大学, 医学部, 准教授 (80345818)
• Project Period (FY): 2011 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥8,970,000 (Direct Cost: ¥6,900,000、Indirect Cost: ¥2,070,000); Fiscal Year 2012: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2011: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
• Keywords: カハール・レチウス細胞 / サブプレート細胞 / 大脳皮質構築 / KCC2 / タウリン

Research Abstract

成体では抑制性に作用するGABAは未成熟な神経細胞では興奮性伝達物質としてはたらくが、これはCl^-イオン輸送体KCC2の活性が発達と共に上昇するためである。ラット・マウスでは脳幹の細胞や大脳皮質形成過程の辺縁帯カハール・レチウス(CR)細胞が出生前後に既にKCC2を発現していることが報告されているが、反対する報告もある。前年度は免疫染色法やin situ hybridization法を用いてともに大脳皮質形成過程においては早生まれであるサブプレート(SP)細胞とCR細胞でKCC2の発現レベルが異なることを見出した。そのため、ホールセル・パッチクランプ法でSP細胞とCR細胞で細胞内Cl^-([Cl^-]_i)濃度の指標となるGABAの逆転電位(E_<GABA>)を測定したが、有意な差が認められた。これは想定外の結果であったため、本年度は正確に([Cl^-]_i)を測定することができるグラミシジン穿孔パッチクランプ法を行った。しかし、ホールセル・パッチクランプ法の結果と同じく、SP細胞のE_<GABA>はCR細胞のE_<GABA>より過分極側にシフトしている傾向があった。

Research Products

• [Journal Article] Taurine inhibits K^+-Cl^- cotransporter KCC2 to regulate embryonic Cl^- homeostasis via with-no-lysine (WNK) protein kinase signaling pathway (2012)
  • Author(s): Inoue K, Furukawa T, Kumada T, Yamada J, Wang T, Inoue R, Fukuda A
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 287 Issue: 25 Pages: 20839-20850
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.319418
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] タウリンの簡易測定法の開発と蛍光イメージングによる生体試料(脳スライス)への応用 (2012)
  • Author(s): 井上浩一
  • Journal Title: (財)浜松科学技術研究振興会情報誌財団ニュース Volume: 13 Pages: 16-17
• [Journal Article] Calcium-permeable ion channels involved in glutamate receptor independent ischemic brain injury (2011)
  • Author(s): Li M-H, Inoue K, Si H-F, Xiong Z-G
  • Journal Title: Acta Pharmacol Sin Volume: 32 Pages: 734-740
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cysteine 149 in the extracellular finger domain of ASIC1b subunit is critical for zinc-mediated inhibition (2011)
  • Author(s): Jiang G, Inoue K, Wu X, Papasian CJ, Wang J-Q, Xiong Z-G, Chu X-P
  • Journal Title: Neuroscience Volume: 193 Pages: 89-99
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pathophysiological relevant levels of hydrogen peroxide induces glutamate-independent neurodegeneration that involves activation of TRPM7 channels (2011)
  • Author(s): Coombes E, Jiang J, Chu X-P, Inoue K, Seeds J, Branigan D, Simon RP, Xiong Z-G
  • Journal Title: Antioxid Redox Singal Volume: 14 Pages: 1815-1827
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Intracellular taurine inhibits K^+-Cl^- cotransporter KCC2 to regulate embryonic Cl^- homeostasis via with-no-lysine (WNK) protein kinase signaling pathway (2012)
  • Author(s): Fukuda A, Inoue K, Furukawa T, Yamada J, Kumada T, Wang T, Inoue R
  • Organizer: 8^<th> FENS Forum of Neuroscience
  • Place of Presentation: スペイン・バルセロナ
• [Presentation] KCC2活性が脳発達及びタウリンにより制御されている可能性の検討 (2011)
  • Author(s): 井上浩一、古川智範、山田順子、熊田竜郎、王天英、福田敦夫
  • Organizer: 第34回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] Taurine prevents KCC2 from functioning in a phosphorylation-dependent manner to render embryonic Cl^- homeostasis (2011)
  • Author(s): Inoue K, Furukawa T, Yamada J, Kumada T, Wang T, Inoue R, Fukuda A
  • Organizer: 41^<th> annual meeting, Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: 米国・ワシントンDC
• [Remarks]
  • URL: http://www.hama-med.ac.jp/uni_eduction_igakubu_igaku_seiril.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.hama-med.ac.jp/uni_education_igakubu_igaku_seiril.html