Analysis of the modulation mechanism in induction of epileptic seizure via hyperpolarization activated cyclic nucleotide-gated (HCN) channel 1

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K16384
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 47040:Pharmacology-related
• Research Institution: Osaka Medical and Pharmaceutical University (2021); Osaka University of Pharmaceutical Sciences (2019-2020)
• Principal Investigator: Shimizu Saki 大阪医科薬科大学, 薬学部, 准教授 (00630815)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: HCN1チャネル / てんかん / けいれん発現 / 行動薬理学 / 大脳皮質運動野 / 扁桃核

Outline of Final Research Achievements

To clarify the role and mechanism of hyperpolarized activated cyclic nucleotide-dependent channel 1 (HCN1 channel) in induction of epileptic seizure, we performed the behavioral and immunohistochemical study using Hcn1 knock-out (Hcn1-KO) rats and a selective HCN channel blocker, ZD7288. This research suggests that HCN1 channels play a crucial role in controlling the onset susceptibility to epileptic seizure, implying that hyperactivation of the cerebral cortex and amygdala is involved in the enhancement of seizure susceptibility due to loss of HCN1 channel.

Free Research Field

薬理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究結果より、HCN1チャネルの欠損および抑制は、薬物誘発や電撃刺激に伴うけいれん発現に対して、いずれも増強作用を示すことが明らかとなった。この結果は、様々なてんかんの発症におけるHCN1チャネルの重要な役割を示すものであり、HCN1チャネルはてんかん発作の発現に対して抑制的な制御機構を有していることを示唆している。また、大脳皮質や扁桃核領域にはHCN1チャネルが豊富に存在しており、HCN1チャネルを介したけいれん発現制御に深く関与している脳部位であることが考えられる。本研究成果は、HCN1チャネルを介したてんかん発症の制御機構解明における有益な知見を提供するものである。