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2007 Fiscal Year Annual Research Report

体液情報に基づく摂取行動制御を担う神経回路の解明

Research Project

Project/Area Number 19700296
Research InstitutionNational Institute for Basic Biology

Principal Investigator

檜山 武史  National Institute for Basic Biology, 統合神経生物学研究部門, 助教 (90360338)

Keywordsセルセンサー / 神経科学 / イオンチャンネル / ナノバイオ / 生体分子 / グリア / 恒常性 / ノックアウトマウス
Research Abstract

体液中のNa濃度は厳密に保たれている。しかしながら、様々な環境条件下において、体液のNaレベルが変動することがある。例えば、長時間の脱水は体液中のNa濃度を上昇させる。この時、動物は水分を補給するだけでなく、新たな塩分摂取を回避する。これは、体液中のNa濃度上昇を感知し、行動を制御する機構が存在することを示している。
代表者らは、これまでに、体液中のNa濃度の上昇を検出する体液Naレベルセンサーがナトリウムチャンネル分子Na_xであること、その部位が脳内の感覚性脳室周囲器官(脳弓下器官)であることを明らかにしてきた。しかし、感覚性脳室周囲器官においてNa_xは神経細胞ではなくグリア細胞に発現しており、摂取行動を制御する機構は不明だった。
本研究では、酵母ツー・ハイブリッド法を用いてNa_xの細胞内領域に結合する分子を探索し、Na^+/K^+-ATPaseがNa_xのC末に結合することを明らかにした。また、Naレベルが上昇すると、Na_xを発現するグリア細胞においてグルコースの取り込みが高まり乳酸の放出が高まることを示した。さらに、脳弓下器官の急性スライスを用いた電気生理学的解析から、Naレベル上昇時にNa_x発現グリア細胞から放出される乳酸がGABA作動性神経細胞の発火頻度を増加させる働きを有することが示唆された。
これまでグリア細胞は、神経細胞のサポート役と考えられてきた。しかし脳内の体液Naレベルの検出においては、脇役と思われてきたグリア細胞が主役であり、むしろ神経細胞はグリア細胞によってコントロールされていることがわかった。

  • Research Products

    (7 results)

All 2008 2007

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] グリアによる乳酸を介したニューロン発火活動の制御2008

    • Author(s)
      檜山武史、野田昌晴
    • Journal Title

      Clinical Neuroscience 26

      Pages: 6-7

  • [Journal Article] 体液Naレベルの脳内感知機構:グリアが乳酸シグナルによってニューロン活動を制御する2007

    • Author(s)
      檜山武史、野田昌晴
    • Journal Title

      細胞工学 26

      Pages: 1164-1169

  • [Journal Article] 脳における体液Naレベル感知機構-グリア細胞が神経活動を制御するしくみの解明2007

    • Author(s)
      檜山武史、野田昌晴
    • Journal Title

      実験医学 25

      Pages: 2538-2541

  • [Journal Article] Glial Na_x Channels Control Lactate Signaling to Neurons for Brain [Na^+」 Sensing.2007

    • Author(s)
      Shimizu H, Watanabe E, HiyamaTY, et. al.
    • Journal Title

      Neuron 54

      Pages: 59-72

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Glial Na_X channels control lactate signaling to neurons for brain [Na^+] sensing.2007

    • Author(s)
      HiyamaTY, et. al.
    • Organizer
      Society for Neuroscience 37th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      20071103-07
  • [Presentation] 脳弓下器官のグリア細胞に発現するNa_Xチャンネルは、体液ナトリウムイオンレベルの上昇を感知し、乳酸を介して神経細胞への情報伝達を制御する.2007

    • Author(s)
      清水秀忠、檜山武史、長倉彩乃、藤川顕寛、渡辺英治、野田昌晴
    • Organizer
      第30回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20070910-12
  • [Presentation] Glial Na_X channels control lactate signaling to neurons for brain [Na^+] sensing.2007

    • Author(s)
      長倉彩乃、檜山武史、渡辺英治、野田昌晴
    • Organizer
      第30回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20070910-12

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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