2015 Fiscal Year Annual Research Report
高地トレーニングに関する基礎研究：化学受容器における神経伝達物質の分子機構
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25350823
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| Research Institution | Kokushikan University |
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Principal Investigator |
日下部 辰三 国士舘大学, 体育学部, 教授 (80117663)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 欣郎 岩手大学, 農学部, 教授 (10252123)
高橋 優宏 横浜市立大学, 医学部, 講師 (50315800)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 低酸素 / 高血圧 / 化学受容器 / 神経伝達物質 / 細胞内カルシウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
各種病理学的環境下の化学受容器における酸素および炭酸ガスの受容機構を明らかにするために計画されたものであり、外因性環境変化（高地の低酸素環境）と内因性環境変化（高血圧）の両変化により誘発される化学受容器の動態変化について、特に、神経伝達物質関連分子の発現について分子生物学的手法を駆使して検討を行った。H25年度には、高血圧自然発症ラットの頚動脈小体化学受容細胞におけるドーパミンβ水酸化酵素の免疫反応性について検討し、ノルアドレナリン合成能が増強していることを確認した。H26年度には、頚動脈小体におけるセロトニン関連分子による調節について検討し、化学受容細胞および交感神経線維が5-HTを合成および分泌している可能性を示唆した。
最終年度（H27年度）には、化学受容細胞における細胞内Ca2+濃度[Ca2+]iの解析ならびに電気生理学的検討を行った。定常環境下では、5-HTは化学受容細胞内Ca2+濃度に影響を与えなかった。低酸素刺激すると、同一細胞において間歇的な細胞内Ca2+濃度の上昇が認められた。この上昇は5-HTにより増強し、5-HT2受容体の阻害剤により抑制された。これらの結果から、5-HTは5-HT2受容体を介して化学受容細胞の低酸素感受性を増強していることが推測された。電気生理学的検討では、低酸素ガスを吸入暴露すると、頚部交感神経幹からの神経活動頻度は増加し、頚動脈小体への交感神経系入力は増加していると考えられた。細動脈と毛細血管を分離摘出した標本では、ノルアドレナリンによって細動脈平滑筋において細胞内Ca2+濃度の上昇が確認されたが、5-HTでは変化は認められなかった。一方、毛細血管の標本では、5-HT2受容体阻害剤で抑制された。低酸素状況下で活性化した交感神経は、5-HTを介して頚動脈小体の化学受容機構を間接的に増強している可能性がある。
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