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グリア・ニューロン相互作用による神経系カリウムホメオスタシス維持機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 03454131
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 神経・筋肉生理学
研究機関徳島大学

研究代表者

井上 勲  徳島大学, 酵素科学研究センター, 助教授 (80001973)

研究期間 (年度) 1991 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
1993年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1992年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1991年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
キーワードグリア細胞 / シュワン細胞 / F-Hスペース / カリウムイオン / ホメオスタシス / 神経系 / カリウムホメオスタシス / イカ巨大神経 / カリウムチャネル / カルシウムイオン / 神経細胞 / パッチクランプ法
研究概要

高次脳機能維持には神経細胞内外のイオン環境の恒常性が保たれなくてはならない。神経活動はその物理的結果として、神経細胞外に多量のカリウムイオンを浸出させる。この浸出したカリウムイオンを速やかに除去する機能があるはずである。神経興奮機構は下等動物から高等動物まで基本的には同じである事から、このカリウムイオン除去機構は低次から高次の神経系に普遍的に備わった機能であると考えられる。最近我々は、イカ巨大神経標本を用いて、カリウムイオン除去機能は神経系の保持細胞であるグリア(シュワン)細胞の機能である事を明らかにした。脳体積の2/3を占めるグリア細胞は、神経成長、神経細胞への物質補給などこれまで知られている機能のほか、脳内のイオン環境の恒常性維持の中心的役割を演じている。本研究はこの機構をの解明の第一歩を踏み出すために計画された。
イカ巨大神経線維と周囲の保持細胞であるシュワン細胞系を用いた。単一巨大神経線維単離シュワン細胞のそれぞれの標本を研究目的に応じて使用した。
神経とシュワン細胞間の微小間隙カリウムホメオスタシスは少なくとも3種類のカリウムイオン除去過程によって保たれている事が判明した。このうち、速い2つの過程は神経に沿った拡散過程と、シュワン細胞を貫通する微小管内の拡散過程を反映したものと考えられる。このうち、2番目に速い過程は神経細胞の機械的延長や温度の上昇によって不可逆的に阻害される事から、この過程はシュワン細胞内の微小管構造の機械的安定性と強く関わっているものと想像される。3番目の遅い除去過程はシュワン細胞自身のイオン過程に関わっている事が判明した。この過程にはカルシウムイオンの細胞内流入と、それによって活性化されるカリウム透過性の上昇が大きく関わっている。さらに、Na/Kポンプ、コリナージック受容体の関与も示唆された。

報告書

(4件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (42件)

  • [文献書誌] Inoue,I.: "ATP-sensitive K^+ channel in the mitochondrial inner membrane" Nature. 352. 244-247 (1991)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Amar,M.: "Patch clamp analysis of the effect of the insectide deltamethrin on insect neurones" J.Exp.Biol.163. 65-84 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyoshi,M.: "Endothelin blocks ATP-sensitive K^+ channel and depolarizes smooth muscle cell of porcine coronary artery" Circulation Res.70. 612-616 (1992)

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  • [文献書誌] Inoue,I.: "Comparative physiology of excitation-contraction coupling" Jap.J.Physiol.43. 275-278 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagahama,T.: "Acetylcholine activated chloride channels produce an inhibitory junction potential in buccal muscle cells of Aplysia" Proc.Roy.Soc.Lon.B.(in press).

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inoue,I.: "Evolution of skeletal muscle excitation-contraction coupling and the appearance of dihydropyridine sensitive intramembrane charge movement" Proc.Roy.Soc.Lond.B. (in press).

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Inoue: "Resting and active K channels in the squid axon membrane in“Cephalopod Neurobiology"" Oxford University Press(in press),

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Inoue: "ATP-sensitive K channel in the inner membrane of rat liver mitochondria in“Handbook of Membrane channels"" Academic Press(in press),

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Amar, M., Pichon, Y., and Inoue, I.: "Micromolar concentrations of veratridine activate sodium channels in embryonic cockroach neurones in culture" Pflugers Arch.417. 500-508 (1991)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fuhino, K., Nakya, S., Wakatsuki, Y., Miyoshi, Y., Nakaya, Y., Mori, H., and Inoue, I.: "Effect of nitroglycerin on ATP-induced Ca^<2+> mobilization, Ca^<2+> activated K channels and contraction in cultured smooth muscle cells of porcine coroyany artery" J.Pharmacol.Exp.Ther.256. 371-377 (1991)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inoue, I., Nagase, H., Kishi, K., and Higuti, T.: "ATP-sensitive K^+ channel in the mitochondrial inner membrane" Nature. 352. 244-247 (1991)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Amar, M., Pichon, Y., and Inoue, I: "Patch clamp analysis of the effect of the insectide deltamethrin on insect neurones" J.Exp.Biol.163. 65-84 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyoshi, Y., Nakaya, Y., Wakatsuki, T., Nakaya, S., Saito, K., Fujino, K., and Inoue, I.: "Endothelin blocks ATP-sensitive K^+ channel and depolarizes smooth muscle cells of porcine coronary artery" Circulation Res.70. 612-616 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Beauvais, F., Shimahara, T., Inoue, I., Hieblot, C., Burtin, C.and Benveniste, J.: "Regulation of human basophil activation II.Histamine release is potentiated by K^+ efflux and inhibited by Na^+ influx" J.Immunol.148. 149-154 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wakatsuki, T., Nakaya, Y., and Inoue, I.: "Effect of vasopressin on ATP-sensitive and Ca^<2+> -activated K_+ channels of coronary arterial smooth muscle cells" Am.J.Physiol.263. H491-H496 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Strube, C., Bournaud, R., Inoue, I., and Shimahara, T.: "Intramembrane charge movement in developing skeletal muscle cells from foetal mice" Pflugers Arch.421. 72-577 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inoue, I., Nagase, H., Kishi, K., and Higuti T.: "An ATP-sensitive K^+ channel in the membrane of fused giant mitoplast" J.Physiol.(Lond.). 446. 130 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inoue, I., Bournaud, R., and Shimahara, T.: "Effect of lipophilic cations on intramembrane charge movement and L-type calcium current in isolated mouse skeletal muscle cell" J.Physiol.(Lond.). 446. 363 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimahara, T., Bournaud, R., Inoue, I., and Strube, C.: "Charge movement and Ca^<2+> release in normal and dysgenic foetal myotuves" J.Physiol.(Paris). 86. 117-121 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Minami, K., Fukazawa, K., Nakaya, Y., Zeng, X.-R.and Inoue, I.: "Mechanism of activation of the Ca^<2+> -activated K^+ channel by cyclic AMP in cultured porcine corcine coronary artery smooth muscle cells" Life Sciences. 53. 1129-1135 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inoue, I., Shimahara, T., Bournaud, R., and Tsutsui, I.: "Comparative physiology of excitation-contraction coupling" Jpa.J.Physiol.43. 275-278 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inoue, I., Tsusui, I., Bone, Q., and Brown, E.R.: "Evolution of skeletal muscle excitation-contraction coupling and the appearance of dihydropyridine-senstive intramembrane charge movement" Proc.Roy Soc.Lond.B.in press.

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inoue, I.: Resting and active K channels in the squid axon membrane. in "Cephalopod Neurobiology" (Ed. Abbott, N.J., Williamson, R.and Maddok, L.) Oxford University Press (in press),

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kishimoto, U., Inoue, I., Tsutsui, I., and Ohkawa, T.: Voltage dependence of the ouabain-sensitive current of the squid axon membrane. in "Cephalopod Neurobiology" (Ed. Abbott, N.J., Williamson, R.and Maddok, L.) Oxford University Press (in press),

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Pichon, Y., Abbott, N.J., Inoue, I., Brown, E.R., and Revest, P.A.: Periaxonal K^+ accumulation and regulation in the squid. in "Cephalopod Neurobiology" (Ed. Abbott, N.J., Williamson, R.and Maddok, L.) Oxford University Press (in press),

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inoue,I.: "ATP-sensitive K^+ channel in the mitochondrial inner membrane" Nature. 352. 244-247 (1991)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Amar,M.: "Patch clamp analysis of the effect of the insectide deltamethrin on insect neurones" J.Exp.Biol.163. 65-84 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Miyoshi,M.: "Endothelin blocks ATP-sensitive K^+ channel and depolarizes smooth muscle cell of porcine coronary artery" Circulation Res.70. 612-616 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Inoue,I.: "Comparative physiology of excitation-contraction coupling" Jap.J.Physiol.43. 275-278 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Nagahama,T.: "Acetylcholine activated chloride channels produce an inhibitory junction potential in buccal muscle cells of Aplysia" Proc.Roy.Soc.Lon.B.(in press).

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Inoue,I.: "Evolution of skeletal muscle excitation-contraction coupling and the appearance of dihydropyridine sensitive intramembrane charge movement" Proc.Roy.Soc.Lond.B. (in press).

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] I.Inoue: "Resting and active K channels in the squid axon membrane in “Cephalopod Neurobiology"" Oxford University Press (in press),

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] I.Inoue: "ATP-sensitive K channel in the inner membrane of rat liver mitochondria in “Handbook of Membrane channels"" Academic Press (in press),

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Inoue,I.: "Resting and active K channels in the squid axon membrane" Cephalopod Neurobiology. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Kishimoto,U.: "Voltage dependence of the ouabain-sensitive current of the squid axon membrane" Cephalopcd Neurobiology. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Pichon,Y.: "Periaxonal K^+ accumulation and regulation in the squid" Cephalopod Neurobiology. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Stswbe,C.: "Intramembrane charge movement in developing skeletal muscle cells from foetal mice" Pfliigers Aach.421. 572-577 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Shimahara,T.: "Charge movement and Ca^<2+> release in normal and dysgenic foetal mice" J.Physiol.(Paris). (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 井上 勲: "電気生理学的手法 「蛋白質・核酸・酵素」増刊号 生体超分子システム" 共立出版, (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Inoue,I.: "Resting and active K channels in the squid axon membrane" in Cophalopcd Neurobiology.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Kishimoto,U.,Inoue,I.,Tsutsui,I.,and Ohkawa,T.: "Voltage dependence of the ouatainーSensitive current of the squid axon membrane" in Cephalopod Neurobiology.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Pichon,Y.,Abbott,N,J.,Inoue,I.,Brown,E,R.and Revest P.A.: "Periaxonal K^+ accumulation and regulation in the squid" in Cephalopod Neurobiology.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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