体液調節におけるムスカリン受容体の包括的な役割解明

• 研究課題/領域番号: 17K08076
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 獣医学
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 海野 年弘 岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (90252121)
• 研究分担者: 齋藤 正一郎 岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (60325371) ; 松山 勇人 岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (80345800)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: バソプレシン / ムスカリン受容体 / M2サブタイプ / ノックアウトマウス / 体液調節 / 視床下部視索上核 / 視床下部室傍核 / GABA / アルドステロン / アセチルコリン / バゾプレシン

研究成果の概要

体液量の調節は生命の維持に必須であり、体への流入水分量と体外への排出水分量は、神経やホルモンの働きにより調節されている。本研究では、神経伝達物質の一つであるアセチルコリン（ACh）が作用するM2ムスカリン受容体に着目し、同受容体が体液調節に重要な役割を果すホルモンであるバゾプレシン（AVP）の合成や分泌調節にどのような役割を果たしているか明らかにしようとした。その結果、M2ムスカリン受容体の刺激は視床下部視索上核におけるAVPの合成および分泌を促進するように調節しており、同受容体の新たな役割を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

AVPは体液量の恒常性を調節する主要なホルモンの一つであり、その分泌不全は尿崩症や夜間頻尿の原因となっている。また、ホルモンとして腎臓に作用するだけでなく、分泌されたAVPが近くの神経細胞に作用して、神経細胞の破壊を防ぐ働きをすることも明らかになっている。さらに、AVPは社会認知能力の獲得やストレスに対する反応性にも関与しており、うつ病などの精神疾患の発症に関わっていると考えられている。したがって、AVPの分泌調節機構について検討した本研究成果は、上述した疾患における新たな治療薬の開発につながる基礎情報を提供できると考えられる。

研究成果

• [国際共同研究] Tulane University(米国)
• [国際共同研究] Tulane University(米国)
• [雑誌論文] Further characterization of the synergistic activation mechanism of cationic channels by M2 and M3 muscarinic receptors in mouse intestinal smooth muscle cells. (2020)
  • 著者名/発表者名: Tanahashi, Y., Katsurada, T., Inasaki, M., Uchiyama, M., Sakamoto, S., Yamamoto, M., Matsuyama, T., Komori, S., Unno, T.
  • 雑誌名: American Journal of Physiology Cell Physiology 巻: 318 号: 3 ページ: C514-C523
  • DOI: 10.1152/ajpcell.00277.2019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of transient receptor potential melastatin 4 channels in the resting membrane potential setting and cholinergic contractile responses in mouse detrusor and ileal smooth muscles (2019)
  • 著者名/発表者名: Alom F., Matsuyama H., Nagano H., Fujikawa S., Tanahashi Y., Unno T.
  • 雑誌名: Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 81 号: 2 ページ: 217-228
  • DOI: 10.1292/jvms.18-0631
  • NAID: 130007601630
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Possible antagonistic effects of the TRPC4 channel blocker ML204 on M₂ and M₃ muscarinic receptors in mouse ileal and detrusor smooth muscles and atrial myocardium (2018)
  • 著者名/発表者名: Alom, F., Miyakawa, M., Matsuyama, M., Nagano, H., Tanahashi, Y., Unno, T.
  • 雑誌名: Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 80 号: 9 ページ: 1407-1415
  • DOI: 10.1292/jvms.18-0197
  • NAID: 130007482588
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Muscarinic M2 receptor promotes vasopressin synthesis in mice supraoptic nuclei. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nagano, H., Sobue, Y., Matsuyama, M., Saito, S., Sakai, H., Alom, F., Tanahashi, Y., Ishii, T. and Unno, T.
  • 雑誌名: Journal of Endocrinology 巻: － 号: 2 ページ: 207-216
  • DOI: 10.1530/joe-17-0630
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rolipram improves facilitation of contextual fear extinction in the 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-induced mouse model of Parkinson's disease. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita, K., Muroi, Y., Unno, T., and Ishii, T.
  • 雑誌名: Journal of Pharmavological Sciences 巻: 134 号: 1 ページ: 55-58
  • DOI: 10.1016/j.jphs.2017.04.002
  • NAID: 120006391018
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] M2 muscarinic receptors possibly facilitate oxytocin synthesis in the mouse supraoptic nuclei. (2020)
  • 著者名/発表者名: Toshihiro Unno, Natsuki Inaba, Hiroshi Nagano, Takashi Hashimoto, Satoshi Iino, Hayato Matsuyama, Shoichiro Saito, Yasuyuki Tanahashi
  • 学会等名: 第93回日本薬理学会年会
• [学会発表] マウスの膀胱および消化管平滑筋における静止膜電位の形成およびコリン作動性収縮の発現におけるTRPM4チャネルの関与 (2019)
  • 著者名/発表者名: 松山勇人、Alom Froj、藤川咲、棚橋靖行、海野年弘
  • 学会等名: 第162回日本獣医学会学術集会
• [学会発表] マウス小腸平滑筋細胞におけるM2/M3両ムスカリン受容体サブタイプを介した陽イオンチャネルの活性化機構 (2019)
  • 著者名/発表者名: 棚橋靖行、桂田泰輔、稲崎倫子、内山舞、坂本貴史、山本正行、松山勇人、小森成一、海野年弘
  • 学会等名: 第61回日本平滑筋学会総会
• [学会発表] マウスの結直腸運動におけるM2ムスカリン受容体サブタイプの役割 (2019)
  • 著者名/発表者名: 海野年弘、稲葉尚志、松山勇人、棚橋靖行
  • 学会等名: 第61回日本平滑筋学会総会
• [学会発表] 成体ラット脳におけるムスカリン受容体M2の局在解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 橋本隆、永野宏、海野年弘、飯野哲
  • 学会等名: 第124回日本解剖学会総会
• [学会発表] M2 muscarinic receptor mediates arginine-vasopressin synthesis possibly through decreasing presynaptic GABA release in the supraoptic nuclei. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nagano H., Tasker J., Matsuyama M., Sobue Y., Saito S., Sakai H., Ishii T., Tanahashi Y., Unno T.
  • 学会等名: The 18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology
  • 国際学会
• [学会発表] Possible involvement of TRPM4 channels in the cholinergic contractile responses in mouse detrusor and ileal smooth muscles. (2018)
  • 著者名/発表者名: Alom F., Matsuyama H., Nagano H., Tanahashi Y., Unno T.
  • 学会等名: The 18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology
  • 国際学会
• [学会発表] M2ムスカリン受容体はシナプス前性GABA放出を抑制し視索上核バゾプレシンニューロンの興奮を促進する (2018)
  • 著者名/発表者名: 永野宏、Tasker Jeffrey、松山勇人、棚橋靖行、石井利明、海野年弘
  • 学会等名: 第161回日本獣医学会学術集会