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脳内温度・浸透圧の感知メカニズムとその破綻

公募研究

研究領域脳内環境:恒常性維持機構とその破綻
研究課題/領域番号 26111732
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
研究機関大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設)

研究代表者

富永 真琴  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (90260041)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2015年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2015年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2014年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワード生理学 / 神経科学
研究実績の概要

脳脈絡叢上皮細胞において、TRPV4を通って流入したCa2+がanoctamin 1(ANO1)を活性化してクロライドイオン流出をもたらしていることを見いだし、このTRPV4/ANO1機能連関は脳脊髄液分泌の分子機構の一つと考えられた。このTRPチャネルとanoctaminの機能連関は脈絡叢上皮細胞以外でも起こっているものと推定され、Ca2+透過性の高いTRPチャネルでは広く起こっている現象かもしれない。感覚神経細胞では細胞内クロライド濃度が高いので、ANO1活性化はクロライド流出をもたらし、さらに細胞の脱分極が進むと考えられる。マウス感覚神経でTRPV1とANO1の共発現を免疫染色法で確認した。HEK293細胞にTRPV1, ANO1を共発現させてパッチクランプ法で解析するとカプサイシン投与によって細胞外Ca2+依存的なANO1活性化によるクロライド電流の活性化が観察された。感覚神経細胞でカプサイシンによって引き起こされる内向き電流はTRPV1を介した陽イオン流入とANO1を介したクロライド流出の和を見ていると推定された。ANO1阻害剤によってマウス感覚神経のカプサイシンによる活動電位発生が有意に抑制され、カプサイシンの後肢投与による疼痛関連行動もANO1阻害剤で有意に減弱した。このように、TRPV1/ANO1機能連関は新たな疼痛増強メカニズムと考えられた。以前に、TRPM2が過酸化水素によって酸化されて機能増強することを明らかにしたので、それが、脳内ミクログリアで起こっているかどうかを検討したが、有意な関与は観察できなかった。そこで、膵臓β細胞に目を向け、膵臓β細胞において、グルコース負荷で過酸化水素が産生されてTRPM2を感作して機能増強が起こり、グルコースによる温度依存的なインスリン分泌に関わることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Redox signal-mediated enhancement of the temperature sensitivity of Transient Receptor Potential Melastatin 2 (TRPM2) elevated glucose-induced insulin secretion from pancreatic islets.2015

    • 著者名/発表者名
      Kashio M, Tominaga M.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 290 号: 19 ページ: 12435-12442

    • DOI

      10.1074/jbc.m115.649913

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pain-enhancing mechanism through interaction between TRPV1 and anoctamin 1 in sensory neurons2015

    • 著者名/発表者名
      Takayama Y, Uta D, Furue H, Tominaga M
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the U S A.

      巻: 112(16) 号: 16 ページ: 5213-8

    • DOI

      10.1073/pnas.1421507112

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Molecular mechanisms for detecting noxious stimuli in the peripheral nerve endings2014

    • 著者名/発表者名
      M. Tominaga
    • 学会等名
      New Directions in Pain Neuroscience
    • 発表場所
      Osaka Univ.(Suita-city,Osaka,Japan)
    • 年月日
      2014-12-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A pain-enhancing mechanism through interaction between TRP channels and anoctamines" 9th International Conference for Neurons and Brain Disease2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Takayama
    • 学会等名
      Neuroscience2014
    • 発表場所
      Washington D.C.(USA)
    • 年月日
      2014-11-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Functional Interaction between TRP channels and Anoctamin12014

    • 著者名/発表者名
      M. Tominaga
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Molecular and Neural Mechanisms of Taste and Olfactory Perception
    • 発表場所
      Kyushu Univ.(Fukuoka-city,Fukuoka,Japan)
    • 年月日
      2014-11-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A pain-enhancing mechanism through interaction between TRP channels and anoctamines2014

    • 著者名/発表者名
      M. Tominaga
    • 学会等名
      9th International Conference for Neurons and Brain Disease
    • 発表場所
      Madrid(Spain)
    • 年月日
      2014-07-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 細胞生理部門 富永研究室ホームページ

    • URL

      http://www.nips.ac.jp/cs/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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