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脳内温度・浸透圧の感知メカニズムとその破綻

Publicly Offered Research

Project AreaBrain Environment
Project/Area Number 26111732
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionOkazaki Research Facilities, National Institutes of Natural Sciences

Principal Investigator

富永 真琴  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (90260041)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Keywords生理学 / 神経科学
Outline of Annual Research Achievements

脳脈絡叢上皮細胞において、TRPV4を通って流入したCa2+がanoctamin 1(ANO1)を活性化してクロライドイオン流出をもたらしていることを見いだし、このTRPV4/ANO1機能連関は脳脊髄液分泌の分子機構の一つと考えられた。このTRPチャネルとanoctaminの機能連関は脈絡叢上皮細胞以外でも起こっているものと推定され、Ca2+透過性の高いTRPチャネルでは広く起こっている現象かもしれない。感覚神経細胞では細胞内クロライド濃度が高いので、ANO1活性化はクロライド流出をもたらし、さらに細胞の脱分極が進むと考えられる。マウス感覚神経でTRPV1とANO1の共発現を免疫染色法で確認した。HEK293細胞にTRPV1, ANO1を共発現させてパッチクランプ法で解析するとカプサイシン投与によって細胞外Ca2+依存的なANO1活性化によるクロライド電流の活性化が観察された。感覚神経細胞でカプサイシンによって引き起こされる内向き電流はTRPV1を介した陽イオン流入とANO1を介したクロライド流出の和を見ていると推定された。ANO1阻害剤によってマウス感覚神経のカプサイシンによる活動電位発生が有意に抑制され、カプサイシンの後肢投与による疼痛関連行動もANO1阻害剤で有意に減弱した。このように、TRPV1/ANO1機能連関は新たな疼痛増強メカニズムと考えられた。以前に、TRPM2が過酸化水素によって酸化されて機能増強することを明らかにしたので、それが、脳内ミクログリアで起こっているかどうかを検討したが、有意な関与は観察できなかった。そこで、膵臓β細胞に目を向け、膵臓β細胞において、グルコース負荷で過酸化水素が産生されてTRPM2を感作して機能増強が起こり、グルコースによる温度依存的なインスリン分泌に関わることを明らかにした。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Redox signal-mediated enhancement of the temperature sensitivity of Transient Receptor Potential Melastatin 2 (TRPM2) elevated glucose-induced insulin secretion from pancreatic islets.2015

    • Author(s)
      Kashio M, Tominaga M.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 290 Issue: 19 Pages: 12435-12442

    • DOI

      10.1074/jbc.m115.649913

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pain-enhancing mechanism through interaction between TRPV1 and anoctamin 1 in sensory neurons2015

    • Author(s)
      Takayama Y, Uta D, Furue H, Tominaga M
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the U S A.

      Volume: 112(16) Issue: 16 Pages: 5213-8

    • DOI

      10.1073/pnas.1421507112

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Molecular mechanisms for detecting noxious stimuli in the peripheral nerve endings2014

    • Author(s)
      M. Tominaga
    • Organizer
      New Directions in Pain Neuroscience
    • Place of Presentation
      Osaka Univ.(Suita-city,Osaka,Japan)
    • Year and Date
      2014-12-04
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] A pain-enhancing mechanism through interaction between TRP channels and anoctamines" 9th International Conference for Neurons and Brain Disease2014

    • Author(s)
      Y. Takayama
    • Organizer
      Neuroscience2014
    • Place of Presentation
      Washington D.C.(USA)
    • Year and Date
      2014-11-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional Interaction between TRP channels and Anoctamin12014

    • Author(s)
      M. Tominaga
    • Organizer
      The 12th International Symposium on Molecular and Neural Mechanisms of Taste and Olfactory Perception
    • Place of Presentation
      Kyushu Univ.(Fukuoka-city,Fukuoka,Japan)
    • Year and Date
      2014-11-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] A pain-enhancing mechanism through interaction between TRP channels and anoctamines2014

    • Author(s)
      M. Tominaga
    • Organizer
      9th International Conference for Neurons and Brain Disease
    • Place of Presentation
      Madrid(Spain)
    • Year and Date
      2014-07-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 細胞生理部門 富永研究室ホームページ

    • URL

      http://www.nips.ac.jp/cs/

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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