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動物の体液中のナトリウムイオンは、濃度が一定になるように恒常的制御がなされている。本恒常性は動物の正常な活動にとって極めて重要であり、その摂取量も極めて厳密にコントロールされている。しかしながら、その体液中ナトリウム濃度を検出しているセンサー機構は永らく不明であった。本研究では、脳に発現しているNaxと呼ばれるナトリウムチャンネルがナトリウムレベルセンサーであることを実証していくことを目的としている。昨年度に引き続き本年度もテトラサイクリン制御下にあるプロモータに組み込んだマウスNaxチャンネルcDNAを定常的に発現することのできる細胞株によって、Naxチャンネルの活性制御機構及びNaxチャンネルが細胞へ伝えているシグナルについての解析を行った。その結果、Naxチャンネルは細胞外ナトリウム濃度の上昇に応じてナトリウムを細胞内に流入させるだけではなく、グルコース流入も引き起こすことが判明した。このグルコース流入は細胞外ナトリウム濃度依存的に生じた。また、同様にNaxチャンネルは、細胞外ナトリウム依存的に乳酸の放出も劇的に上昇させることが明らかとなった。すなわち、Naxチャンネルは、細胞のエネルギーメタボリズムを制御しているセンサーチャンネルであることが明らかとなった。すなわち、生体内ではグリア細胞に発現しているNaxチャンネルが、グリア細胞のエネルギーメタボリズムを変化させることによって、神経細胞の活動を制御し、動物のナトリウム摂取行動を制御しているものであると考えられる。
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