研究課題
基盤研究(C)
まず株細胞でナトリウムイオン仮説の検証を行った。蛍光グルコース法によって株細胞の代謝活性を測定したところ。Naxを発現誘導したC6細胞の代謝活性は細胞外ナトリウム濃度を上昇させると上昇することを発見した。ナトリウムイオノフォアによって細胞内にナトリウムを強制的に流入させたところ、ナトリウムの流入だけでは細胞の代謝活性が上がることはなかった。ところがナトリウムイオノフォアとNaxチャンネルのC末フラグメントを同時に細胞に導入すると代謝活性の上昇が観察された。さらに生化学的手法によってNaxチャンネルのC末フラグメントはNaKポンプと相互作用していることを見いだした。次に脳室周囲器官由来の組織を野生型マウス及びNax遺伝子欠損マウスから単離し、蛍光グルコースイメージングを行った。結果、野生型マウスの器官は細胞外ナトリウム濃度に依存してグルコース取り込み能が上昇したが、Nax遺伝子欠損マウスの器官は、そのような能力が欠損していた。グルコースの取り込みは脳室周囲器官のグリア細胞に観察された。また乳酸の放出量もNax遺伝子依存的であった。電気生理学的手法を用いて脳室周囲器官の神経細胞の活動を観測したところ、乳酸はGABA神経細胞の活動を上昇させることが明らかとなった。さらには、細胞外ナトリウムイオン濃度の上昇は同GABA神経細胞の活動を上昇させることが野生型マウスで観察され、Nax遺伝子欠損マウスでは観察されなかった。すなわち、グリア細胞上に発現しているNaxは、細胞外のナトリウムイオン濃度の上昇を検出して開口し、細胞内にナトリウムイオンを流入させ、グリア細胞内のNaKポンプの活性化を行う。活性化されたNaKホンプはグリア細胞の代謝活性を上昇させ、乳酸の放出を促進させる。放出された乳酸は周囲のGABA神経細胞の活性化を引き起こし、結果として塩分摂取行動を抑制するものと考えられる。
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Neuron 54
ページ: 59-72
NEURON 54
