2004 Fiscal Year Annual Research Report
中枢神経系における過分極作動性カチオンチャネルの機能解析
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15591965
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
舩橋 誠 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (80221555)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
十川 千春 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (10253022)
美藤 純弘 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (20240872)
松尾 龍二 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (30157268)
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| Keywords | 最後野 / スライスパッチクランプ法 / 過分極作動性カチオンチャネル / ニコチン / セロトニン / プロポフォール / ラット |
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| Research Abstract |
実験動物にはSD系幼若ラット(7-21日齢)を用いた。新鮮脳スライス標本(厚さ150-250μm)を作製した。近赤外光ノマルスキー微分干渉顕微鏡下にて脳スライス標本中の最後野および海馬CA1領域のニューロンを同定し,ホールセル記録を行った。アセチルコリン受容体(AChR)およびセロトニン3型(5-HT_3R)受容体を介するニューロン活動の修飾機序を調べた。また,静脈麻酔薬であるプロポフォールの過分極作動性カチオン電流(I_h)に対する抑制作用について,最後野ニューロンと海馬CA1ニューロンにおいて比較検討した。これらの実験から下記のような結果が得られた。
1.ニコチンの潅流液中への投与に対して,最後野ニューロンの78%(n=35/45)が興奮性の応答を示し,抑制は見られなかった。この内,I_hチャネルの活性を示すもの(n=25),Ihチャネルの活性を示さないもの(n=10)であった。応答様式は1)膜電位の脱分極を伴った活動電位の発火頻度の増加(電流固定記録),2)持続的な内向き電流(電圧固定記録),3)持続的な内向き電流を伴わない微小興奮性シナプス後電流(mEPSC)の頻度の増加(電圧固定記録)に分類された。この結果は以前報告されたムスカリン性AChRだけでなく,ニコチン性AChRが最後野ニューロンのシナプス前部および後膜に存在し,ニューロン活動を修飾することが明らかとなった。
2.Pherlylbiguanide(5-HT_3Rアゴニスト)の潅流液中への投与に対して,一つのニューロンを除いて,持続的な内向き電流を伴わないmEPSCの発生頻度の有意な増加が観察され,シナプス前5-HT_3Rに作用していることを示唆する結果を得た。
3.最後野ニューロンのI_hに対するプロポフォールの50%抑制濃度(IC_<50>)は海馬CA1ニューロンのI_hに対するIC_<50>の約1/6であることを明らかにした。これは,プロポフォールの静脈投与の初期において,最後野ニューロンのI_hの方が強く抑制を受けることを示している。
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