頸動脈小体glomus細胞の低酸素応答,コリン作動系の個体差についての研究

• 研究課題/領域番号: 15790830
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 麻酔・蘇生学
• 研究機関: 獨協医科大学
• 研究代表者: 山口 重樹 獨協医科大学, 医学部, 講師 (50306198)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円); 2004年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 2003年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
• キーワード: 頚動脈小体 / glomus細胞 / コリン作動系 / 低酸素応答 / 遺伝的要因 / 近交系マウス / DBA / 2J / A / J

研究概要

平成15年度に確立したマウスの頚動脈小体摘出標本を用いたパッチクランプ記録法を用いて,glomus細胞のvoltage-gated K currentを記録し,その特長について調べ,DBA/2J系およびA/J系マウスについて比較検討した。
マウスのglomus細胞で観察されるvoltage-gated K^+ currentは,非特異的なK^+チャネル拮抗薬である4-Aminopyridineで強く抑制され,Ca^<2+>活性型高コンダクタンスK^+チャネル拮抗薬であるiberiotoxindでも強く抑制され,さらにこの両者の併用により完全に抑制された。これらのことは,マウスのglomus細胞におけるvoltage-gated K^+ currentの成分はA型K^+チャネルおよびCa^<2+>活性型高コンダクタンスK^+チャネルより構成され,その大部分がA型K^+チャネルであることを示唆している。そしてこのvoltage-gated K^+ currentは低酸素負荷(酸素濃度10%)やAChの暴露により可逆的に抑制された。DBA/2J系およびA/J系マウスのvoltage-gated K^+ currentの特徴について比較検討したところ,以下のことが判明した。1)voltage-gated K^+ currentの大きさに差は認められなかった,2)低酸素負荷により反応を示すglomus細胞の割合はA/J系マウスと比較してDBA/2J系マウスで有意に多かった,3)AChに反応を示すglomus細胞の割合はA/J系マウスと比較してDBA/2J系マウスで有意に多かった。以上の結果から,glomus細胞のvoltage-gated K^+currentにおいてDBA/2J系とA/J系マウスに特徴的差異は認められないものの,コリン作動系を含めた低酸素応答に感受性を示すglomus細胞の相対的な割合はA/J系マウスと比較してDBA/2J系が有意に多いことが判明した。このことは,以前に報告した形態学的研究(DBA/2J系マウスは正常な形態を持っglomus細胞の数がA/J系マウスと比較して多い)と同様な結果であり,これらのことがDBA/2J系とA/J系マウスの低酸素呼吸応答の差に影響している可能性が示唆された。
これらの結果は,Neuroscience Letters誌やAdvances in Experimental Medicine and Biology誌に掲載され,Experimental Biology MeetingやNeuroscience Meeting等の学会で報告した。

研究成果

• [雑誌論文] Patch clamp study of glomus cells using a whole carotid body (2004)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi S, Lande B, et al.
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 357 ページ: 155-157
• [雑誌論文] Cholinergic effects on voltage-gated potassium current in glomus cells of DBA/2J mice (2004)
  • 著者名/発表者名: Otsubo T, Yamaguchi S, et al.
  • 雑誌名: FASEB 18
• [雑誌論文] Development of arterial chemoreceptor cells is genetically regulated (2004)
  • 著者名/発表者名: Balbir A, Yamaguchi S, et al.
  • 雑誌名: FASEB 18
• [雑誌論文] Alternation in the properties of NMDA receptor channels in the mouse spinal cord superficial dorsal horn accompany partial ligation of the sciatic nerve. (2004)
  • 著者名/発表者名: Iwata H, Yamaguchi S, et al.
  • 雑誌名: FASEB 18
• [雑誌論文] Addition of dexmedetomidine prolongs duration of vasodilation induced by sympathetic block with mepivacaine in dogs. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tezuka M, Yamaguchi S, et al.
  • 雑誌名: Regional Anesthesia and Pain Medicine 29 ページ: 323-327
• [雑誌論文] Comparison of 0.2% ropivacaine, 0.125% bupivacaine and 0.25% bupivacaine for duration and magnitude of action in peripheral arterial blood flow induced by sympathetic block in dogs. (2004)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Y, Yamaguchi S, et al.
  • 雑誌名: Regional Anesthesia and Pain Medicine 29 ページ: 441-445
• [雑誌論文] Effects of head-up tilt after stellate ganglion block on QT interval and QT dispersion. (2004)
  • 著者名/発表者名: Fujii K, Yamaguchi S, et al.
  • 雑誌名: Regional Anesthesia and Pain Medicine 29 ページ: 317-332
• [雑誌論文] Deviation of the cauda equina by changing position. (2004)
  • 著者名/発表者名: Takiguchi T, Yamaguchi, S, et al.
  • 雑誌名: Anesthesiology 100 ページ: 754-755
• [雑誌論文] Movement of the cauda equina during the lateral decubitus position with fully flexed legs.
  • 著者名/発表者名: Takiguchi T, Yamaguchi, S, et al.
  • 雑誌名: Anesthesiology 101
• [文献書誌] Yamaguchi S, Lande B, et al.: "Patch clamp study of glomus cells using a whole carotid body"Neuroscience Letters. 357. 155-157 (2004)
• [文献書誌] Yamaguchi S, Balbir A, et al.: "Structural and functional differences of the carotid body between DBA/2J and A/J strains of mice"Journal of Applied Physiology. 94. 1536-1542 (2003)
• [文献書誌] Yamaguchi S, Higashi T, et al.: "Ach differentially modulates voltage-gated K channels in glomus cells between DBA/2J and A/J strains of mice."Advances in Experimental Medicine and Biology. 536. 263-268 (2003)
• [文献書誌] Higashi T, Yamaguchi S, et al.: "Nicotinic acetylcholine receptor channels in cat chemoreceptor cells."Advances in Experimental Medicine and Biology. 536. 285-290 (2003)
• [文献書誌] Yamaguchi S, Mendosa J, et al.: "Cholinergic modulation of voltage-gated K channels in glomus cells of DBA/2J and A/J strains of mice."FASEB Journal. 17. A425 (2003)
• [文献書誌] Shirahata M, Yamaguchi S, et al.: "Hypoxic sensitivity of nicotinic ACh receptors in the cat carotid body."Society of neurosciences. 826. 10 (2003)
• [文献書誌] Nakmura Y, Yamaguchi S, et al.: "Long-term potentiation and depression in the spinal superficial dorsal horn of adult mice with partial ligation of the sciatic nerve."Society of neurosciences. 696. 6 (2003)
• [文献書誌] Balbir A, Yamaguchi S, et al.: "Developmental aspects of carotid body morphology in A/J and DBA/2J mice."American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 167. A849 (2003)
• [文献書誌] Yamaguchi S, Kitajima T, et al.: "Characteristic differences in glomus cells between DBA/2J and A/J strains of mice."American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 167. A850 (2003)