2013 Fiscal Year Research-status Report
ラット脊髄後角の痛覚情報伝達制御におけるＴＲＰ機能のプロテアーゼ受容体による修飾
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23700470
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
藤田 亜美 佐賀大学, 医学部, 准教授 (70336139)
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| Keywords | TRPチャネル / プロテアーゼ受容体 / 脊髄後角 / 痛覚情報伝達 / パッチクランプ法 / 興奮性シナプス伝達 / 抑制性シナプス伝達 / 神経生理学 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、「TRPチャネルとプロテアーゼ受容体のそれぞれのサブタイプ間での多様な相互作用が、ラット脊髄膠様質における神経回路を介して痛覚情報伝達の修飾にどのような影響を及ぼしているのか」を、シナプスレベルでより詳細に解明することである。
生姜の刺激成分であるジンゲロンは後根神経節（DRG）ニューロンの細胞体においてTRPV1を活性化することが知られている。これまでに、ジンゲロンはDRGニューロンの中枢端においてTRPV1ではなくTRPA1を活性化してシナプス前性に自発性の興奮性シナプス伝達を促進していることを明らかにしている。今回、成熟ラット脊髄スライスの膠様質ニューロンにパッチクランプ法を適用し、このジンゲロンの作用をより詳細に検討した。（i）ジンゲロンによる自発性興奮性シナプス後電流（EPSC）発生頻度の増加について調べたところ、この作用は電位依存性Naチャネル阻害剤テトロドトキシン（TTX）や電位依存性Caチャネル阻害剤Laに非感受性であり、さらに、IP3によるCa放出を阻害する2-aminoethoxydiphenyl borateによる影響を受けなかった。一方、CaによるCa放出を阻害するdantroleneにより阻害された。（ii）電気刺激誘起性単シナプス性のEPSCに及ぼすジンゲロンの作用を調べたところ、Aδ-線維とC-線維EPSCの両方でその振幅を減少させた。（iii）GABA作動性の自発性抑制性シナプス後電流（IPSC）におけるジンゲロンの効果を調べたところ、IPSCの発生頻度と振幅をTTX感受性に増加した。以上の結果より、ジンゲロンはTRPA1を活性化することで、DRGニューロンの中枢端から膠様質ニューロンへのグルタミン酸放出をおそらくCaによるCa放出機構を介して促進することが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
プロテアーゼ受容体とTRPチャネルとの相互作用それ自体についてはまだ十分な検討ができていない。しかしながら、TRPチャネル活性化による脊髄後角第II層（膠様質）ニューロンの電気的応答については、今回、TRPV1アゴニストとして知られている生姜由来成分ジンゲロンが、TRPV1ではなくTRPA1を活性化することで、DRGニューロンの中枢端から膠様質ニューロンへのグルタミン酸放出を促進することが明らかとなった。今後は、TRPチャネル活性化に関してより詳細に解明するとともに、プロテアーゼ受容体の活性化との相互作用について検討する。以上のことから、研究は若干の遅れは見られるものの、おおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでにラット脊髄横断スライスの膠様質ニューロンにブラインド・ホールセル・パッチクランプ法を適用し、グルタミン酸作動性自発性EPSCの発生頻度や振幅に対して、TRPチャネルの活性化がどのように作用するのかについて検討した。本年度は特に、生姜に含まれる刺激成分であるジンゲロンが、DRGニューロンの中枢端に発現しているTRPA1チャネルを活性化して膠様質ニューロンへのグルタミン酸の自発放出を促進することなどを明らかにした。ごく最近、TRPチャネルの新規なアンタゴニストがいくつか報告されたことから、今後もより詳細なTRPチャネル活性化のシナプス伝達への作用を検討していく。併せて、これまで解明してきた種々のTRPA1チャネルやTRPV1チャネルの活性化とプロテアーゼ受容体の活性化との相互作用が興奮性シナプス伝達に対してどのような影響を及ぼすのかについての検討も行う。さらに、一連のTRPチャネルアゴニストについて、GABA作動性やグリシン作動性の抑制性シナプス後電流についてもその影響を検討し、また、抑制性シナプス伝達がTRPチャネル活性化とプロテアーゼ受容体活性化との相互作用によりどのような影響を受けるのかについても調べる
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
これまでに痛覚情報伝達制御におけるTRPチャネルやプロテアーゼ受容体の作用について解明してきたが、ごく最近、より選択的なTRPチャネルアンタゴニストやプロテアーゼ受容体アゴニストが複数発表された。そこで計画を一部変更し、痛覚情報伝達制御に及ぼすこれらの新規アゴニストやアンタゴニストの存在下におけるTRPチャネルとプロテアーゼ受容体との相乗効果についてさらに検討することとした為、未使用額が生じた。
TRPチャネルやプロテアーゼ受容体の新規アゴニストやアンタゴニストが、脊髄後角膠様質における痛覚情報伝達制御に対してどのような作用を及ぼすのかを、これらの活性化の相乗効果を含めて次年度に解析したい。これらのアゴニストやアンタゴニストには高価なものが多い。そのため次年度においては、研究費をこれらの試薬購入に充てることとしたい。
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Research Products
(39 results)
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[Presentation] TRPチャネルとシナプス活動.2014
Author(s)
熊本栄一, 藤田亜美, 蒋 昌宇, 徐 志昊, 大坪瀬奈, 松下晋大
Organizer
第91回日本生理学会大会
Place of Presentation
鹿児島大学郡元キャンパス (鹿児島県鹿児島市)
Year and Date
20140316-20140318
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[Presentation] Inhibition by various aroma-oil chemicals of compound action potentials in the frog sciatic nerve.2013
Author(s)
Sena Ohtsubo, Akitomo Matsushita, Tsugumi Fujita, Hiroki Kawasaki, Chang-Yu Jiang, Qing-Tian Luo, Qin Kang, Sadahiko Masuko, Eiichi Kumamoto
Organizer
Neuroscience 2013 - Society for Neuroscience the 43rd Annual Meeting
Place of Presentation
The San Diego Convention Center (San Diego, CA, USA)
Year and Date
20131109-20131113
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[Presentation] 1,8-および1,4-シネオールは成熟ラット脊髄膠様質ニューロンのグルタミン酸作動性の自発性興奮性シナプス伝達を促進する.2013
Author(s)
藤田亜美, 徐 年香, 蒋 昌宇, 羅 清甜, 康 欽, 八坂敏一, 大坪瀬奈, 松下晋大, 熊本栄一
Organizer
第36回日本神経科学大会
Place of Presentation
国立京都国際会館 (京都府京都市)
Year and Date
20130620-20130623
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