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バソプレシンニューロン細胞内塩化物イオンの高濃度維持機構とその生理学的意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18J40103
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生理学一般
研究機関秋田大学 (2021)
福岡大学 (2018-2020)

研究代表者

佐藤(沼田) かお理  秋田大学, 医学系研究科, 助教

研究期間 (年度) 2018-10-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワードカリウム-クロライド共輸送体 / ナトリウム-カリウム-クロライド-共輸送体 / バソプレシンニューロン / オキシトシンニューロン / バソプレシン / 容積調節 / Caチャネル / AVP分泌 / AVPニューロン / Cavチャネル / 自発的発火活動 / バソプレッシンニューロン / 分泌
研究実績の概要

AVP(バソプレシン)及びOXT(オキシトシン)ニューロンの細胞内Cl濃度の決定は、KCC2(K-Cl共輸送体)とNKCC1(Na-K-2Cl共輸送体)の活性バランスに起因する。Clを流入させるNKCC1の発現量が、AVPとOXTニューロンの間で同等であるものの、Clを流出させるKCC2の発現量がOXTニューロンに比べてAVPニューロンが低いため、細胞膜を介するClの差し引きからAVPニューロンの細胞内Cl濃度が高い事が知られている。
本年度は、AVPおよびOXTニューロンにおけるNKCC1の発現量について、リアルタイムPCR法を用いて検討した。その結果、NKCC1もKCC2と同様に両ニューロンで発現が確認されたが、OXTニューロンに比べてAVPニューロンにおける発現量が低い事が明らかになった。この結果は、これまでの報告と異なり、AVPニューロンにおける細胞内Clの細胞外への汲み入れもKCC2の発現と同様にOXTニューロンに比べて落ちている事を示唆した。
これらの結果と、昨年度に明らかにした、KCC2発現量がOXTニューロンに比べてAVPニューロンで著しく低下していたことを総合的に考察すると、AVPニューロンにおけるKCC2とNKCC1の遺伝子発現が共に低い事から、AVPニューロンにおける細胞内Cl濃度決定は、これら2つの発現量のみで決まるのではなく、他のClチャネル又はトランポーターも関与している可能性が示唆された。今後は、形質膜をClを透過させる他の膜たんぱく質の発現やKCC2とNKCC1の活性制御因子の探索について検討する必要がある。
また本年度は、形質膜をClを透過させる候補分子に関連した内容「2010年代に分子実体の一部が解明された、酸や低浸透圧で活性化する3種のClチャネル」を総説にまとめた。この論文は、Frontiers in Physiologyの国際雑誌に投稿し、受理された。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Properties, Structures, and Physiological Roles of Three Types of Anion Channels Molecularly Identified in the 2010’s2021

    • 著者名/発表者名
      Okada Yasunobu、Sabirov Ravshan Z.、Merzlyak Petr G.、Numata Tomohiro、Sato-Numata Kaori
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 12 ページ: 805148-805148

    • DOI

      10.3389/fphys.2021.805148

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Vasopressin Neurons Respond to Hyperosmotic Stimulation with Regulatory Volume Increase and Secretory Volume Decrease by Activating Ion Transporters and Ca2+ Channels2021

    • 著者名/発表者名
      Sato-Numata Kaori, Numata Tomohiro, Ueta Yoichi, Okada Yasunobu
    • 雑誌名

      Cellular Physiology and Biochemistry

      巻: 55 号: S1 ページ: 119-134

    • DOI

      10.33594/000000342

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell Death Induction and Protection by Activation of Ubiquitously Expressed Anion/Cation Channels. Part 1: Roles of VSOR/VRAC in Cell Volume Regulation, Release of Double-Edged Signals and Apoptotic/Necrotic Cell Death2021

    • 著者名/発表者名
      Okada Yasunobu, Sabirov Ravshan Z., Sato-Numata Kaori, Numata Tomohiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 8 ページ: 614040-614040

    • DOI

      10.3389/fcell.2020.614040

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Expression and functions of N-type Cav2.2 and T-type Cav3.1 channels in rat vasopressin neurons under normotonic conditions2020

    • 著者名/発表者名
      Sato-Numata Kaori, Numata Tomohiro, Ueta Yoichi, Okada Yasunobu
    • 雑誌名

      The Journal of Physiological Sciences

      巻: 70 号: 1 ページ: 49-49

    • DOI

      10.1186/s12576-020-00775-w

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Herbal components of Japanese Kampo medicines exert laxative actions in colonic epithelium cells via activation of BK and CFTR channels2019

    • 著者名/発表者名
      Numata Tomohiro、Sato-Numata Kaori、Okada Yasunobu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 15554-15554

    • DOI

      10.1038/s41598-019-52171-z

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] TRPM7 is involved in acid-induced necrotic cell death in a manner sensitive to progesterone in human cervical cancer cells2019

    • 著者名/発表者名
      Numata Tomohiro、Sato-Numata Kaori、Okada Yasunobu
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 7 号: 13

    • DOI

      10.14814/phy2.14157

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell Volume-Activated and -Correlated Anion Channels in Mammalian Cells: Their Biophysical, Molecular and Pharmacological Properties.2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Okada, T. Okada, K.S. Numata, M.R. Islam, Y.A. Akatsuka, T. Numata, M. Kubo, T. Shimizu, R.S. Kurbannazarova, Y. Marunaka, and R.Z. Sabirov
    • 雑誌名

      Pharmacological Reviews

      巻: 71 号: 1 ページ: 49-88

    • DOI

      10.1124/pr.118.015917

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Roles of volume-regulatory anion channels, VSOR and Maxi-Cl, in apoptosis, cisplatin resistance, necrosis, ischemic cell death, stroke and myocardial infarction2019

    • 著者名/発表者名
      Yasunobu Okada, Tomohiro Numata, Kaori Sato-Numata, Ravshan Z. Sabirov, Hongtao Liu, Shin-ichiro Mori, and Shigeru Morishima
    • 雑誌名

      Current Topics in Membranes

      巻: 印刷中 ページ: 205-283

    • DOI

      10.1016/bs.ctm.2019.03.001

    • ISBN
      9780128177648
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Search for intracellular signals affecting the activity of acid-sensitive outwardly rectifying anion channel (ASOR)2022

    • 著者名/発表者名
      Kaori Sato-Numata, Tomohiro Numata, Yasunobu Okada
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] バソプレシンニューロンは高浸透圧刺激に対して分泌性容積減少(SVD)と調節性容積増加(RVI)という相反性容積応答をする2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤(沼田)かお理、沼田 朋大、上田 陽一、岡田 泰伸
    • 学会等名
      第126回 日本解剖学会総会・全国学術集会, 第98回 日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Ni+感受性Ca2+チャネルはバソプレシンニューロンの細胞体/樹状突起からのエクソサイトーシス分泌に関与する2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤(沼田)かお理、沼田 朋大、上田 陽一、岡田 泰伸
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Sensitivity of voltage-dependent Ca2+ channels in rat AVP neurons to an anthranilic acid derivative2019

    • 著者名/発表者名
      Kaori Sato-Numata, Tomohiro Numata, Yoichi Ueta, Yasunobu Okada
    • 学会等名
      第9回アジア・オセアニア生理学会連合大会&第96回日本生理学会合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-10-02   更新日: 2024-03-26  

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