| 研究概要 |
本研究の目的は、哺乳動物の延髄呼吸性ニューロンにおけるイオンチャネルをパッチクランプ法を用いて解析することである。新生ラット摘出脳幹-脊髄標本を用いて、呼吸リズム形成に重要と考えられる吸息先行型(Pre-I)ニューロン、吸息性(I)ニューロン及び、吸息性(E)ニューロンのCa及び、Kチャネルを中心に解析した。
1.Caチャネルについて
延髄物側腹外側部の呼吸性ニューロンからホールセル記録を行い、TTXによりNaチャネルをブロックし、KチャネルをCs+及びTEAによりブロックした。解析したすべてのニューロンは高閾値Caスパイク(HTS)を発生した。少数のPre-I、I及びEニューロンに低閾値Caスパイク(LTS)の発生が見られた。これらとは別に、多くのPre-IとTypeIII(Pre-Iから抑制入力を受けるタイプ)のIニューロンは、後脱分極性Caプラトー電位(ADP)を発生した。ADPは、ほとんどのEニューロンには見られなかった。ADPは、-50〜-45mVの膜電位レベルで顕著に見られ,閾値がLTSより高くHTSより低く、膜の過分極により抑制された。また、Co2+によりブロックされ、Ba2+により増強された。
2.Kチャネルについて
ニスタチン-穿孔型ホールセル記録法を用いた解析の結果、Pre-I、Eニューロンにバースト後過分極性電位が見られ、Ca依存性Kチャネルの存在が示唆された。また、Eニューロンには、遅延興奮を示すものがあり、A電流-Kチャネルの存在が示唆された。
はじめの目的であった呼吸性ニューロンのCaチャネルについての解析の手順は、ほぼ確立された。これによって、Caチャネルのサブタイプ(HTS,LTS,ADP)の存在が明かにされ、今後の薬理学的な性質解析への道が開かれたと言える。また、新しいタイプと考えられるCaチャネル(ADP)の分布は、ニューロンの種類(発火パターン)によって異なり、バースト形成における役割が興味深い。薬理学的特性の解析が今後の課題である。
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