| 研究課題/領域番号 |
14370597
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
姜 英男 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (50177755)
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| 研究分担者 |
小林 真之 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 講師 (00300830)
齋藤 充 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 助手 (50347770)
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| キーワード | 三叉神経中脳路核ニューロン / ギャップ結合チャネル / 一時感覚ニューロン / 咀嚼運動 / 筋紡錘 / 歯根膜 |
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| 研究概要 |
ギャップ結合チャネルは、複数の細胞間で電気的信号及び細胞質内小分子の伝達を可能とするものであり、神経細胞においては、化学的シナプスと並び、局所回路の性質を決定する重要な因子である。今日まで、ギャップ結合チャネルに関する研究は数多くなされているが、それらの大半は発現系を用いたものであり、哺乳類中枢神経系におけるギャップ結合チャネルのカイネティクスについては殆ど明らかになっていない。
歯根膜機械受容器および閉口筋筋紡錘を支配する三叉神経中脳路核(MTN)一次感覚ニューロンは、核内で細胞体-細胞体間ギャップ結合チャネルを形成しており、微分干渉顕微鏡下で容易に観察できる。そこで、幼若ラット脳幹薄切標本を用い、ギャップ結合チャネルを介して結合している隣接した二つのMTNニューロンに対し、電圧固定下或いは電流固定下でデュアルホールセル・パッチクランプ記録を行ない、ギャップ結合チャネルの電気生理学的性質について解析した結果、以下のことが明らかとなった。
MTNニューロン間にあるギャップ結合チャネルは、見掛け上の外向き整流性と低域透過型フィルターの性質を示した。ランプ波状電位固定実験の結果から、ギャップ結合チャネルの活性化及び不活性化は、電位依存的かつ時間依存的であることが判った。ギャップ結合チャネルの開閉は遅く、それぞれある速度定数α及びβに従って開閉していた。また、細胞内Ca^<2+>濃度の上昇によって結合コンダクタンスは減少した。見掛け上の外向き整流性は、結合コンダクタンスが、電位に依存して変化する細胞内Ca^<2+>濃度に依存することから、引き起こされることが示唆された。刺激細胞の膜が脱分極するに従い、ギャップ結合チャネルを通過できる電位変化の周波数は低下した。この見掛け上の低域透過型フィルター特性は、膜の脱分極によって減少する、閉状態から開状態への速度定数αによって生じる可能性が示唆された。
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