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成熟ラットの脊髄膠様質ニューロンにおいて、プロテアーゼ受容体の一つであるPAR-1の合成アゴニストペプチドSFLLRNやTFLLRはグルタミン酸作動性の自発性興奮性シナプス後電流(sEPSC)の発生頻度を増加させることを申請者らは見い出している。本研究では、このPAR-1活性化による興奮性シナプス伝達の促進作用をより詳細に解析するために、成熟ラットの脊髄薄切片の膠様質ニューロンにブラインド・ホールセル・パッチクランプ法を適用して様々に検討した。カプサイシン投与によるTRPV1活性化の結果と同様、PAR-1の内因性アゴニストであるトロンビンやトリプシンによってもsEPSCの発生頻度の増加が見られ、また、トロンビンによるこの促進作用はPAR-1アンタゴニストペプチドであるYFLLRNPによって阻害された。このことから、トロンビン投与によるsEPSCの発生頻度の増加はPAR-1の活性化を介したものであることが示された。また、Ca^2+を含まない細胞外液中ではSFLLRN投与によるsEPSCの発生頻度の増加が認められなかったことから、SFLLRNによる神経終末からのグルタミン酸放出の促進には細胞外Ca^2+の流入が必要であることが示唆された。さらに、プロテアーゼ受容体の他のメンバーであるPAR-2とPAR-4について、それぞれの合成アゴニストペプチドを投与したところ、sEPSCの発生頻度の増加がわずかながら観察されたが、PAR-1アゴニストペプチドの結果と比較するとその促進作用は小さなものであった。以上の結果より、シナプス前終末に存在するPAR-1の活性化により、シナプス前終末から起こるグルタミン酸の放出が促進されることが明らかとなった。この作用は膠様質ニューロンの膜興奮性を増加させることから、PAR-1活性化は末梢から中枢への痛覚情報伝達の促進に関与していることが示された。
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