糖尿病性神経障害における細胞内情報伝達系とチャンネル機能の連鎖機構の解明

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09670652
• Research Institution: Shiga University of Medical Science
• Principal Investigator: 安田 斎 滋賀医科大学, 医学部, 講師 (80135467)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西尾 善彦 滋賀医科大学, 医学部, 助手 (40281084) ; 寺田 雅彦 滋賀医科大学, 医学部, 助教授 (00227521) ; 北里 宏 滋賀医科大学, 医学部, 名誉教授 (20079700)
• Keywords: 痛覚 / 後根神経節細胞 / Naチャネル / TTX抵抗性 / 糖尿病 / パッチクランプ / 膜電位固定

Research Abstract

本年度は糖尿病ラットの後根神経節(DRG)の小型細胞(直径20-27μm)に発現し痛覚に関与しているtetrodotoxin-抵抗性(TTX-R)Naチャネルの機能について糖尿病期間長期(8ヵ月)のラットで検討し、前年度の糖尿病期間6週と発症早期のラットから得られた成績と比較した。
糖尿病は8週のオスSDラットにストレプトゾシン(50mg/kg)を尾静脈へ静注して作製し週後実験に用いた。腰部DRGをコラゲナーゼとトリプシンで処理しDRGニューロンを単離し、ポリオルニチンをコートしたカバーグラス上に細胞を撒布して2〜7時間培養した後実験に用いた。ホールセルパッチクランプ法にて細胞全体を流れるTTX-R Na電流を測定し次の結果を得た。
1.DRGニューロンのTTX-R Na電流及び電流密度は糖尿病ラットで対照群に比較し増大していた。
2.DRGニューロンのTTX-R Na電流の活性化速度及び不活性化速度は両群で差を認めなかった。
3.静止膜電位を含む電位幅、-90mV〜-40mVに保持した後、脱分極させた時のTTX-RのNa電流密度は糖尿病群で増大していた。
4.DRGニューロンのTTX-R Naチャネルは糖尿病群でより過分極側から活性化及び不活性化された。
今回、糖尿病期間長期のラットDRGで得られたTTX-R Naチャネル電流・電流密度の増加及び過分極側で活性化される所見は、昨年度、同様な系で得られた糖尿病期間の短いラットの成績と酷似しており、本チャネルを発現する小径線維の興奮性亢進や痛覚閾値の低下が糖尿病ラットで恒常的に起こっていること、すなわち痛覚過敏が糖尿病ラットに存在することを示唆していると考えられる。

Research Products

• [Publications] Hirade M et al.: "Tetrodotoxin-resistant sodium channels of dorsal root ganglion neuron are readily activated in diabetic rats"Neuroscience. 90. 933-939 (1999)
• [Publications] Hirade M et al.: "PKC-mediated regulation of Na currents is impaired in dorsal root ganglion neurons of diabetic rats"J Peripher Nerv Syst. 2. 271 (1997)