Analysis of the functional roles of TRPM4 in the mammalian cochlea

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26462568
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 村田 潤子 大阪大学, 医学系研究科, 招へい准教授 (80332740)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久恒 智博 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (10321803)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: TRPM4 / 内耳発生 / 内有毛細胞 / 血管条辺縁細胞 / 聴性脳幹反応

Outline of Annual Research Achievements

1. 研究の背景と目的　TRPM4は興奮性細胞での活動電位形成と、非興奮性細胞では主に上皮細胞での発現が報告されている。我々は今回科研費の補助を受けることでマウス内耳発生の各段階におけるTRPM4の発現について検討し(Sakuraba M et al., 2014)、さらにTRPM4 KOマウスをハイデルベルグ大学より導入し聴力評価を開始した。得られた解析し哺乳類内耳におけるTRPM4の役割を解明することを目的とした。
2. 研究の具体的内容　方法：発生各段階（胎生15.5日齢 から４週齢）の野生型 (WT) マウスから側頭骨凍結切片を作製し、抗TRPM４ラビットIgG抗体 (Teruyama R et al., 2011) を用いて蛍光抗体法で免疫染色を行った。一方で各発生段階でマウス蝸牛をコルチ器と外側壁とに分けて解剖した後mRNAを抽出し、TRPM4の発現を半定量的 RT-PCR法にて測定した。聴覚機能評価についてはTRPM4 KOマウス、ヘテロ、WT(各N=3) のABR（聴性脳幹反応）測定を生後4W（４週齢）から36Wにおいて施行した。結果：TRPM4の特異的免疫反応が 4Wマウスの内有毛細胞側底部、血管条辺縁細胞頂側部、および一部の蝸牛神経節細胞で観察された。半定量的RT-PCRでは、コルチ器・蝸牛外側壁の双方において聴覚完成期（生後７日齢から２W）での発現上昇が認められた。ABR測定結果については17W以降においてKOマウスではWTに比べて閾値上昇が見られた。
3.研究の意義と重要性　発現解析よりTRPM４は内有毛細胞における脱分極後にK+ を流出させ再分極へ導く機能を有し、辺縁細胞頂側では内リンパ腔へのK+の移送にKCNQ1/KCNE1と共に寄与している可能性が示された。ABR測定結果よりTRPM4遺伝子のヒトにおける進行性感音難聴との関連性も示唆された。