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体液中のNa濃度は厳密に保たれている。こうしたNaレベル恒常性を維持するために塩分摂取行動を制御する機構が存在するが、代表者らは体液中のNa濃度の上昇を検出する脳内部位が脳弓下器官であること、体液Naレベルセンサーがナトリウムチャンネル分子Na_xであること、Na_xは脳弓下器官のグリア細胞に発現していることなどを明らかにしてきた。本年度は、脳弓下器官の急性スライスを用いた電気生理学的解析から、Naレベルが上昇した時にNa_xを発現するグリア細胞が乳酸を介してGABA作動性神経細胞の発火調節することを示した。グリア細胞から受け渡された乳酸がGABA作動性神経細胞内において代謝され、ATPが産生される。細胞内ATPの増加によりATP依存性に閉じるKチャンネル(K_<ATP>チャンネル)が閉じることでGABA作動性神経細胞の脱分極が起き、これがNaレベル上昇時の神経活動亢進のメカニズムであることが明らかになった。
本年度は、体液Naレベルセンサーの情報が伝達される経路についても解析した。脳弓下器官の神経活動は、脱水時にはNa_xノックアウトマウスの方が野生型よりも亢進していることがわかっている。脳弓下器官の多くの神経細胞が抗利尿ホルモン産生部位である視索上核に投射している。しかし、その内、脱水時に活動した神経細胞の数は、Na_xノックアウトマウスと野生型マウスの間に差がないことがわかった。このことから、Na_xの制御を受けているのは、視索上核へ投射する神経細胞ではないことが示唆された。
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