ネコ・ウサギの副交感神経細胞に発生する膜電位・膜電流振動のメカニズムの解析

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04670084
• Research Institution: Kurume University
• Principal Investigator: 西村 俊彦 久留米大学, 医学部, 助手 (30172696)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 時政 孝行 久留米大学, 医学部, 助教授 (50155511)
• Keywords: 自律神経細胞 / 振動子 / ノルエピネフリン / アセチルコリン / エンドセリン / サイクリックGMP / マグネシウム / カルシウム

Research Abstract

本年度の主たる研究目的は、昨年度までに解明したネコ・ウサギの副交感神経細胞に賦与されている振動子の生理的な調節機序について解明することであった。本補助金で購入したマニピュレーター等を駆使して以下の成果を挙げることができた。
(1)昨年度示した振動モデルを基にして細胞外Mg^<2+>によるSH発生間隔の調節が、静止レベルでのCa^<2+>influx rateをかえることで説明し得た。又このCa influxがT-,N-,L-Caチャネルとは異なるが膜電位依存性であることを示した。
(2)カフェインの作用が振動モデルのCICRの発生閾値を下げることで説明し得ることを示した。
(3)エンドセリン・ATPがSHの調節因子たることを示した。
特にエンドセリンはcyclic GMPに依存した系を活性化することによりSHを増強或いは新たに出現させ得ることを示した。
2.ネコ結腸神経節細胞:脱分極性膜電位振動(DMO)の調節。
(1)以前に、無Ca/高Mg溶液及びEGTA注入の作用に基づいてDMOがCa依存性であることを指摘したが、その後これらのデータはCaの作用というよりMgの作用であることを見いだした。
(2)内因性のアセチルコリンが、シナプス下膜外にあるマスカリン受容体を活性化することにより休止状態にあるDMOを作動状態とし、quiescent neuroneをspontaneously discharging neuroneに機能的に変換することを見いだした。
(3)交感神経節後神経終末の伝達物質であるノルエピネフリンがalpha_2受容体を活性化することにより、作動中のDMOを休止状態とし、spontaneously discharging neuroneをquiescent neuroneに機能的に変換することを見いだした。
(4)エンドセリンがET_B受容体を介してDMOを増強し得ることを示した。
本年度、多くの物質が振動子の作動状態を調節することを示し、振動子を作動或いは休止状態にするスイッチが実在することを証明できた。多くの神経細胞がその興奮性により分類されてきたが、それら興奮性の相違は振動子の作動状態による機能的なもので本来は単一の細胞群である可能性を指摘したい。

Research Products

• [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)
• [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)
• [Publications] Ishimatsu,M.: "Does activation of calcium-dependent chloride channel cause post-tetanic depolarization in rabbit parasympathetic neurons?" Soc.Neurosci.Abstr.19. 1522 (1993)
• [Publications] Tokimasa,T.: "Myosin light chain kinase may regulate M-current of bullfrog sympathetic neurones." XXXII Congress of the IUPS Abstr.217 (1993)
• [Publications] Nishimura,T.: "Do depolarizing membrane oscillations regulate spontaneous discharge of action potentialsin feline parasympathetic neurons?" Soc.Neurosci.Abstr.19. 1523 (1993)
• [Publications] Nishimura,T.: "The mechanism of spontaneous oscillation of membrane current in mammalian neurons." Jpn.J.Physiol.43(Suppl.2). 170 (1993)
• [Publications] Nishimura,T.: "Adenosine triphosphate modulates resting conductance and spontaneous outward current througt P_<2Y> receptors in rabbit parasympathetic neurons." Neurosci.Res.Suppl.18. 50 (1993)
• [Publications] Akasu,T.: "Myosin light chain kinase occurs in bullfrog sympathetic neurons and may modulate voltage-dependent potassium currents." Neuron. 11. 1133-1145 (1993)
• [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)
• [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)
• [Publications] Tokimasa,T.: "Actions of wortmannin on potassium currents of bullfrog sympathetic neurons." Neurosci.Res.Suppl.18. 23 (1993)
• [Publications] Nishimura,T.: "Activation of calcium-dependent chloride current causes post-tetanic depolarization in sub-population of rabbit parasympathetic neurons." J.Auton.Nerv.Syst.in press. (1994)
• [Publications] Nishimura,T.: "Effects of adenosine 5′-triphosphate on neurons in rabbit parasympathetic ganglia." Eur.J.Pharmacol.in press. (1994)
• [Publications] 西村,俊彦: "アセチルコリン(ACh)、ノルアドレナリン(NA)及びエンドセリン(ET)による脱分極性膜電位振動の調節." 日本生理誌. 56. (1994)