呼吸の中枢性化学感受性における内向き整流性カリウムチャネルの役割

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15590827
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 小山田 吉孝 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (00233627)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石坂 彰敏 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (90176181)
• Keywords: 中枢性化学感受性 / 内向き整流性カリウムチャネル / IRKサブファミリー

Research Abstract

シナプス伝達によらずにPCO_2/pHの変化に反応してその膜電位を変化させる化学感受性ニューロンは脳幹に広く分布しており、これらのニューロンの電気的活動の変化がいわゆる呼吸の中枢性化学感受性の本質であると推察されている。内向き整流性カリウムチャネル(Kir)のうちIRKサブファミリー(Kir2.1,2.2,2.3)は主にニューロン、心筋細胞に発現し、静止膜電位の設定とその安定化に関与していると考えられている。IRK以外のKirの一部には細胞内アシドーシスに反応してそのコンダクタンスを変化させるものがある。したがって、化学感受性ニューロン膜電位のPCO_2/pHの変化に対する反応も静止膜電位を主に規定しているIRKのコンダクタンスの変化に起因する可能性がある。実際、我々の実験グループはKir2.2が日齢依存性にマウスの高炭酸ガス換気応答に関与している可能性を明らかにした(Respiratory Physiology & Neurobiology : on-line publicationに掲載中)。本研究は呼吸の中枢性化学感受性におけるIRKの役割をさらに検討することを目的としている。本年度は、前年度からの継続課題(青斑核ニューロンおよび新生ラット摘出脳幹脊髄標本における呼吸関連ニューロンに発現しているIRKの同定)と、IRKサブファミリーを発現させたXenopus oocyteを用いた電気生理学的検討をおこなった。前者についてはKir2.2を中心に結果が集まりつつある。後者については安定した膜電位の記録を得るのに苦慮しておりまとまった知見は得られていない。