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脳弓下器官のアンジオテンシンII誘発性持続性活性は生理的調節機構か病態の発端か

研究課題

研究課題/領域番号 19K06403
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分42020:獣医学関連
研究機関鳥取大学

研究代表者

澁谷 泉  鳥取大学, 農学部, 教授 (50162649)

研究分担者 保坂 善真  鳥取大学, 農学部, 教授 (00337023)
樋口 雅司  鳥取大学, 農学部, 准教授 (70614791)
北村 直樹  鳥取大学, 農学部, 准教授 (80301951)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード脳弓下器官 / アンジオテンシンII / GABA / Galanin / ANP / ニューロン / グリア / 細胞内Ca2+濃度 / Angiotensin II / 細胞内カルシウム / 脳室周囲器官 / 細胞内Ca2+
研究開始時の研究の概要

体液量、体液浸透圧、循環機能(血圧、心機能)は末梢の様々な情報が中枢神経系に伝えられ(入力)、統合されて、自律神経系や内分泌系への出力によって調節されている。血圧低下や体液量減少で血液中に増加するアンジオテンシンII(AII)は脳弓下器官(SFO)という組織で主に受容される。我々は、最近、AIIがSFOの神経細胞に持続性の細胞内Ca2+濃度上昇作用を生じることを見いだした。本研究はこのAIIによるSFO細胞の長期刺激作用を細胞・分子レベルで解明することを主目的としている。

研究成果の概要

脳弓下器官(SFO)は血液脳関門を欠くため、末梢血中のアンジオテンシンII(AII)などを受容することから体液量、 体液浸透圧調節中枢と見なされている。
本研究では、SFOニューロンを急性単離することにより、細胞内Ca2+濃度([Ca2+]i)画像解析とパッチクランプ法により、SFO細胞の特性を解析した。SFOニューロンは1 nM以上のAIIに対してのみ、持続性の[Ca2+]i上昇を引き起こした。この持続性応答はSFOの生理的抑制因子であるGABA、Galanin、ANPにより可逆的に抑制されたことから、病理的な反応ではなく、SFOニューロンの生理的調節メカニズムの一部であることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

人の体重の60%以上は水であるが、その大量の液体の量と、その浸透圧はわずか数%の範囲で調節されている。
血圧・体液量・体液浸透圧は神経性、および液性に調節される。液性調節の中で主要なホルモンであるアンジオテンシンIIは、血液脳関門を欠く脳弓下器官(SFO)のニューロンによって直接感知される。今回の研究では、アンジオテンシンIIがSFOニューロンの細胞内Ca2+濃度を持続的に上昇させること、およびこの現象が飲水行動や抗利尿反応の発現に重要な生理的反応であると示唆する結果を得た。この成果は今後、体液量・浸透圧に関する疾患の予防・治療に役立つと思われる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件)

  • [雑誌論文] Mechanisms of GABA-mediated inhibition of the angiotensin II-induced cytosolic Ca2+ increase in rat subfornical organ neurons2021

    • 著者名/発表者名
      Yu Izumisawa , Kenji Ito , Keisuke Sugita , Tazuyo Arai , Hina Kokudo , Naoki Kitamura , Izumi Shibuya
    • 雑誌名

      Brain Research

      巻: 1763 ページ: 147451-147451

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2021.147451

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Persistent Cytosolic Ca 2+ Increase Induced by Angiotensin II at Nanomolar Concentrations in Acutely Dissociated Subfornical Organ (SFO) Neurons of Rats2019

    • 著者名/発表者名
      Yu Izumisawa, Keiko Tanaka-Yamamoto, John Ciriello, Naoki Kitamura, Izumi Shibuya
    • 雑誌名

      Brain Research

      巻: 1718 ページ: 137-147

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2019.05.014

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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