2003 Fiscal Year Annual Research Report
細胞外K^+濃度及び空間量との同時計測による内因性光応答の発生機所の解析
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14580787
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
浅井 竜哉 福井大学, 工学部, 講師 (60291374)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村瀬 一之 福井大学, 教授 (40174289)
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| Keywords | 細胞の膨張 / 細胞外空間量 / カリウムイオン / 光計測 / 脊髄切片 / 感覚伝達 |
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| Research Abstract |
神経興奮により中枢の細胞が膨張(あるいは細胞外空間量が減少)することは以前から知られてきた。
細胞組織の膨張は無染色切片では、内因性光応答と呼ばれる光散乱の変化として表れると考えられる。
これまでの報告や我々の実験結果より、furosemide感受性のcation-chlorideトランスポーターが内因性光応答の発生に関与していることが分かっている。このトランスポーターには、Na-K-2ClとK-Clの2種類あり、さらに後者には4つのタイプ(KCC1〜4)があることが知られている。
今年度も、昨年度に立ち上げた冷却型デジタルCCDカメラシステムを用い、引き続きトランスポーター同定の実験を行った。実験では潅流液のK^+濃度を変化させ、その時に発生する内因性光応答を記録した。得られた結果は以下の通りである。
1.K^+濃度を50mMにすると、内因性光応答は非常に速く発生し、ピークに達した後、応答は小さくなった。Na^+チャネル阻害薬の存在下でも、応答の立ち上がりはゆっくりだがピークに達した後、同様に小さくなった。
2.K-Clトランスポーターにはシステイン残基をアルキル化する薬品N-ethylmaleimide(NEM)により活性化されるものがあるが、NEMは細胞の膨張そのものを阻害してしまったため、トランスポーターへの作用を見ることはできなかった。
3.K^+イオンの輸送をすると考えられる内向き整流性のK^+チャネルの阻害薬を投与しても、内因性光応答はあまり変化はなかった。
以上の結果より、20mMK^+までは内向き整流性のK^+チャネルではなくトランスポーターによるK^+イオンの取り込みが行われ、細胞の膨張が起こるといえる。昨年度の実験結果と総合すると、脊髄後角においてはK-Clトランスポーターが神経興奮に伴う細胞の膨張に関与しており、さらに神経細胞に特異的に発現しているKCC2の可能性が示唆された。
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