| 研究概要 |
本研究の目的は、中枢神経細胞樹状突起における電位依存性Ca^<2+>チャネルの役割を理解するために、樹状突起のどの部位にどのような特性のカルシウムチャネルが分布するかを、スライス標本中の単一神経細胞からのCa画像解析法を用いて調べることである。神経細胞に分布する膜電位感受性Caチャネルは薬学的性質、膜電位感受性、動特性などの違いによって分類され、T,N,L,P型等と名づけられている。
小脳プルキンエ細胞については、単離細胞や培養細胞での研究により、P型チャネルが豊富だとされている。一方、P型以外にも低閾値不活性型のチャネルが存在するとする報告もある。我々は小脳スライス標本を作成し、Ca感受性蛍光色素を詰めたパッチ電極をもちいて単一のプルキンエ神経細胞の樹状突起先端まで色素を注入した。パッチ電極からの電流注入によって神経細胞を興奮せしめ、細胞内Caイオン濃度の変化を冷却CCDカメラにより蛍光強度の変化として観測した。P型チャネルを薬理的に阻害すると、Caスパイクとそれに伴う大きなCa変動は消失したが、有為なCa変動がのこった。低閾値K^+チャネルを阻止した条件下では、このCa上昇はNi^<2+>によって抑制される事と、Ca上昇の電位依存性から、低閾値不活性化型のCaチャネルの存在を結論した。したがって小脳プルキンエ細胞の樹状突起にはP型と共に低閾値不活性化型のCaチャネルが分布している事、および低閾値K^+チャネルも存在する事が明らかになった。実験結果をコンパートメントモデルによって再構成したところ、低閾値型のCaチャネルとKチャネルの協同的活性化によってCa依存性プラトー電位を形成している可能性を発見した。
シナプス入力部位である樹状突起に分布するこれら低閾値型イオンチャネルは、シナプス入力の統合過程に重要な役割を担っていると予想される。
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