カハール・レチウス細胞等のGABAの積極的興奮性とその生理的意義の解明

• 研究領域: 神経細胞の多様性と大脳新皮質の構築
• 研究課題/領域番号: 23123505
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 浜松医科大学
• 研究代表者: 井上 浩一 浜松医科大学, 医学部, 准教授 (80345818)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円); 2012年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2011年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
• キーワード: カハール・レチウス細胞 / サブプレート細胞 / 大脳皮質構築 / KCC2 / タウリン

研究概要

成体では抑制性に作用するGABAは未成熟な神経細胞では興奮性伝達物質としてはたらくが、これはCl^-イオン輸送体KCC2の活性が発達と共に上昇するためである。ラット・マウスでは脳幹の細胞や大脳皮質形成過程の辺縁帯カハール・レチウス(CR)細胞が出生前後に既にKCC2を発現していることが報告されているが、反対する報告もある。前年度は免疫染色法やin situ hybridization法を用いてともに大脳皮質形成過程においては早生まれであるサブプレート(SP)細胞とCR細胞でKCC2の発現レベルが異なることを見出した。そのため、ホールセル・パッチクランプ法でSP細胞とCR細胞で細胞内Cl^-([Cl^-]_i)濃度の指標となるGABAの逆転電位(E_<GABA>)を測定したが、有意な差が認められた。これは想定外の結果であったため、本年度は正確に([Cl^-]_i)を測定することができるグラミシジン穿孔パッチクランプ法を行った。しかし、ホールセル・パッチクランプ法の結果と同じく、SP細胞のE_<GABA>はCR細胞のE_<GABA>より過分極側にシフトしている傾向があった。

研究成果

• [雑誌論文] Taurine inhibits K^+-Cl^- cotransporter KCC2 to regulate embryonic Cl^- homeostasis via with-no-lysine (WNK) protein kinase signaling pathway (2012)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Furukawa T, Kumada T, Yamada J, Wang T, Inoue R, Fukuda A
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 287 号: 25 ページ: 20839-20850
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.319418
  • 査読あり
• [雑誌論文] タウリンの簡易測定法の開発と蛍光イメージングによる生体試料(脳スライス)への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 井上浩一
  • 雑誌名: (財)浜松科学技術研究振興会情報誌財団ニュース 巻: 13 ページ: 16-17
• [雑誌論文] Calcium-permeable ion channels involved in glutamate receptor independent ischemic brain injury (2011)
  • 著者名/発表者名: Li M-H, Inoue K, Si H-F, Xiong Z-G
  • 雑誌名: Acta Pharmacol Sin 巻: 32 ページ: 734-740
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cysteine 149 in the extracellular finger domain of ASIC1b subunit is critical for zinc-mediated inhibition (2011)
  • 著者名/発表者名: Jiang G, Inoue K, Wu X, Papasian CJ, Wang J-Q, Xiong Z-G, Chu X-P
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: 193 ページ: 89-99
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pathophysiological relevant levels of hydrogen peroxide induces glutamate-independent neurodegeneration that involves activation of TRPM7 channels (2011)
  • 著者名/発表者名: Coombes E, Jiang J, Chu X-P, Inoue K, Seeds J, Branigan D, Simon RP, Xiong Z-G
  • 雑誌名: Antioxid Redox Singal 巻: 14 ページ: 1815-1827
  • 査読あり
• [学会発表] Intracellular taurine inhibits K^+-Cl^- cotransporter KCC2 to regulate embryonic Cl^- homeostasis via with-no-lysine (WNK) protein kinase signaling pathway (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuda A, Inoue K, Furukawa T, Yamada J, Kumada T, Wang T, Inoue R
  • 学会等名: 8^<th> FENS Forum of Neuroscience
  • 発表場所: スペイン・バルセロナ
• [学会発表] KCC2活性が脳発達及びタウリンにより制御されている可能性の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上浩一、古川智範、山田順子、熊田竜郎、王天英、福田敦夫
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Taurine prevents KCC2 from functioning in a phosphorylation-dependent manner to render embryonic Cl^- homeostasis (2011)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Furukawa T, Yamada J, Kumada T, Wang T, Inoue R, Fukuda A
  • 学会等名: 41^<th> annual meeting, Society for Neuroscience
  • 発表場所: 米国・ワシントンDC
• [備考]
  • URL: http://www.hama-med.ac.jp/uni_eduction_igakubu_igaku_seiril.html
• [備考]
  • URL: http://www.hama-med.ac.jp/uni_education_igakubu_igaku_seiril.html