1993 Fiscal Year Annual Research Report
ラット中隔核神経細胞の興奮性に対するグルコースの役割の解明
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04454141
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| Research Institution | Kurume University |
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Principal Investigator |
赤須 崇 久留米大学, 医学部, 教授 (60113213)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鶴崎 政志 久留米大学, 医学部, 助手 (60207454)
西村 俊彦 久留米大学, 医学部, 助手 (30172696)
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| Keywords | 低グルコース / 中隔核ニューロン / 細胞内電極法 / 過分極電位 / K^+チャンネル / シナプス前抑制 / エネルギー代謝 / 脳機能抑制 |
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| Research Abstract |
自律神経の中枢であり摂食行動に重要な役割を持つと考えられている視床下部ニューロンや、大脳辺縁系に属し視床下部の上位中枢である背外側中隔核神経を含む脳スライス標本に単一微小電極法およびスライスパッチ法を用いて膜電位、電流記録を行った。初年度の実験で、細胞外のグルコースを減少させると、細胞外液中に十分な酸素が存在してもこれらのニューロンは過分極し、やがて自発性の神経活動が消失した。さらに海馬CA3ニューロンより背外側中隔核に入力する線維を刺激して得られた種々のシナプス電位もグルコース除去によって抑制された。今年度の研究では、グルコースは細胞内のエネルギー代謝を介して、従来考えられていた以上に直接的にイオンチャンネルの活性化や伝達物質の放出機構、さらに伝達物質の受容体感受性を制御していることが明らかとなった。背外側中隔核スライス標本内のニューロンにいわゆる“Blind patch"法を応用してwhole-cell電流を記録し、無グルコース液を灌流すると外向き電流が生じた。このときに得られた電流-電圧曲線の交点より求めた外向き電流の逆転電位は-83mVであった。パッチピペット内に5mM ATPを加え、拡散によって細胞内に投与すると、無グルコース外向きの電流は次第に減少し、記録開始から約30分後には消失した。これらの結果からこの低血糖による静止電位の変化はいわゆるATP依存性K^+(K^+_<ATP>)チャンネルの活性化によって発生している可能性が考えられた。しかし100muMと比較的高濃度のグリベンクラミドは約40%程度の抑制を生じたが、トルブタマイド(100muM)は全く抑制作用を示さなかった。以上の実験結果から、中枢神経に付与されているK^+_<ATP>チャンネルは心筋や膵臓のbeta細胞のチャンネルとは異なった性質を持つことが示唆された。
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[Publications] 西村,俊彦: "化学的シナプス伝達." Clin.Neurosci.11. 265-268 (1993)
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[Publications] 赤須,崇: "ニューロンのATP受容体と作用機序." 医学のあゆみ. 167. 125- (1993)
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[Publications] Akasu,T.: "Glucose-depletion inhibits synaptic transmission in the central nervous system of the rat." Soc.Neurosci.Abstr.19. 1749- (1993)
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[Publications] Akasu,T.: "Inward rectifier and low-threshold calcium currents contribute to the spontaneous firing mechanism in neurons of the rat suprachiasmatic nucleus." Pflugers Arch.425. 109-116 (1993)
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[Publications] Tsurusaki,M.: "The effects of glucose depletion on the neurons of rat dorsolateral septum nucleus." Neurosci.Res.Suppl.18. 26- (1993)
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[Publications] Tokimasa,T.: "Intracellular ATP changes the voltage-dependence of delayed rectifier potassium current in bullfrog primary afferent neurons." Neurosci.Lett.163. 138-140 (1993)
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[Publications] Tokimasa,T.: "Chemosensitivity of C-cells in bullfrog dorsal root ganglia to substance P and adenosine 5′-triphosphate." Neurosci.Lett.163. 169-172 (1993)
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[Publications] Akasu,T.: "Myosin light chain kinase occurs in bullfrog sympathetic neurons and may modulate voltage-dependent potassium currents." Neuron. 11. 1133-1145 (1993)
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[Publications] Nishimura,T.: "Do calcium-induced calcium release and calcium pump cooperate to generate spontaneous oscillation of membrane current in mammalian neurons?" Biomed.Res.14(Suppl.2). 39-41 (1993)
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[Publications] Nishimura,T.: "Effects of vasoactive intestinal contractor on voltage-activated Ca^<2+> currents in feline parasympathetic neurons." Am.J.Physiol.265. G1158-G1168 (1993)
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[Publications] Tokimasa,T.: "Autonomic Ganglia" Harwood Academic Publishers(Ed.McLachlan,E.M.), (1994)
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[Publications] 赤須,崇: "『神経の情報伝達』-理論と実際-第7巻" 廣川書店(佐藤公道編), (1994)
