2021 Fiscal Year Research-status Report
Crosstalk between HCN channels and hydrogen sulfide in the generation of neuropathic pain.
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20K09254
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| Research Institution | Iwate Medical University |
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Principal Investigator |
駒切 洋 岩手医科大学, 医学部, 助教 (80405753)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 後根神経節 / 過分極活性化電流 / 硫化水素 / アデニル酸シクラーゼ / グアニル酸シクラーゼ / 神経因性疼痛 / HCNチャネル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経因性疼痛の原因および治療のターゲットとして注目されてきた硫化水素と過分極活性化陽イオンチャネル (HCNチャネル)の連関を調べ、神経因性疼痛の病態発生メカニズムについての新たな知見を獲得することが本研究の目的である。
2021年度は成ラットの脊髄組織から分離、培養した後根神経節細胞を用いてHCNチャネル電流(Ih)に対する硫化水素ドナーの作用を確認した。グラミシジンを用いた穿孔パッチ法による電流測定において硫化水素のドナーである硫化水素ナトリウムは濃度依存性にIhの活性化の電位依存性を有意に正の方向に最大約10 mVシフトさせた。この硫化水素の作用は細胞内環境を人工的な細胞内液で完全に置換するconventional whole-cell voltage-clamp法では見られなかったため、チャネルへの直接作用ではなく何らかの細胞内情報伝達機構を介していることが示唆された。そこでアデニル酸シクラーゼの阻害剤 (SQ-22536, DDA)およびグアニル酸シクラーゼの阻害剤 (ODQ)の効果を確認したところ、硫化水素によるHCNチャネルの活性化はSQ-22536やDDAには影響を受けず、ODQによって有意に抑制された。一連の実験から硫化水素とHCNチャネルとの間に連関があるのではないかという仮説と一致する知見が得られた一方、そのメカニズムについては研究計画当初予想したアデニル酸シクラーゼよりもむしろグアニル酸シクラーゼの関与が示唆される結果が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
硫化水素ドナーの効果について予想した仮説と一致する結果が得られた一方、そのメカニズムについては当初の予想とは異なりグアニル酸シクラーゼの関与が示唆されたため、さらに詳細にその細胞内情報伝達系におけるメカニズムを明らかにするため電気生理実験を継続する必要が生じたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
硫化水素によるHCNチャネルの活性制御機構にグアニル酸シクラーゼの関与が示唆されたため、その上流での一酸化窒素(NO)産生との連関を蛍光イメージングによるNO測定やNO合成酵素阻害剤を用いて検討する。さらに内因性硫化水素産生酵素基質のL-cysteine 及び H2S産生酵素阻害剤を用いて内因性に産生される硫化水素の関与を確かめる。
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| Causes of Carryover |
第99回日本生理学会の参加を現地参加からオンライン参加に切り替えたため。
2022年度の物品経費として使用する。
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