| 研究課題/領域番号 |
19K06403
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
澁谷 泉 鳥取大学, 農学部, 教授 (50162649)
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| 研究分担者 |
保坂 善真 鳥取大学, 農学部, 教授 (00337023)
樋口 雅司 鳥取大学, 農学部, 講師 (70614791)
北村 直樹 鳥取大学, 農学部, 准教授 (80301951)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 脳弓下器官 / ニューロン / グリア / 細胞内Ca2+濃度 / アンジオテンシンII / GABA / Galanin / ANP |
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| 研究実績の概要 |
脳弓下器官（SFO)は脳室周囲機関の一つで、血液脳関門を欠くことから中枢神経系では稀少な末梢血中のホルモンなどの生理活性物質をモニターできる組織である。SFOは血圧や心血管系の調節因子であるアンジオテンシンII（AII)やナトリウム利尿ペプチド（ANP）などのホルモンを受容する部位であることから体液量、体液浸透圧調節の中枢の一部としての機能が古くから知られている。2020年度には、SFOニューロンおよびグリアを急性単離してFura-2による細胞内Ca2+濃度の画像解析ならびにパッチクランプ法を用いてSFOに存在する細胞のAII、GABA、ANP、Galanin、ATPなどの生理活性物質に対する反応ならびにその作用機構を解析した。その結果、以下の新たな知見を得た。
１）SFOニューロンでみられるAIIによる持続性Ca2+濃度上昇反応はGABAにより可逆的に、かつ濃度依存性に抑制された。このGABAによる抑制効果にはGABAA受容体とGABAB受容体の両方が関与していた。２）SFOニューロンの膜電位依存性Ca2+チャネル電流はGABAB受容体の活性化により抑制された。３）SFOニューロンのAII誘発性Ca2+上昇はGalaninによっても可逆的に抑制された。４）SFOニューロンのAII誘発性Ca2+上昇はANPによっても可逆的に抑制された。５）SFOニューロン、グリア共にATPに対して細胞内Ca2+濃度の上昇を示した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
１）SFOニューロンの約半数がAII, 1pM~100nMでCa2+濃度が上昇した。1nM以上のAIIによって生じる持続性Ca2+濃度上昇反応はGABA, 100nM~100μMで可逆的に、かつ濃度依存性に抑制された。10μM以上ではAIIによるCa2+濃度上昇が完全に抑制された。GABAA受容体およびGABAB受容体の選択的アゴニストであるムシモールとバクロフェンの両者がGABAと同様の抑制効果を示した。また、GABAによる抑制効果はGABAA受容体とGABAB受容体の選択的アンタゴニストであるビククリンとCGP55845の一方の投与では解除されなかったが、両者を同時に加えると解除された。
２）SFOニューロンをパッチクランプ法で膜電位固定して観察される膜電位依存性Ca2+チャネル電流（ICa）はバクロフェン, 1~100μMにより抑制され、その抑制はCGP55845によって解除された。
３）SFOニューロンのAII誘発性Ca2+濃度上昇は100 nM Galaninによっても可逆的に抑制された。その抑制の大きさはGABAとほぼ同程度であったが、抑制が観察されるニューロンは約60％程度であった。
４）ANP は約30％程度のニューロンでAII誘発性Ca2+濃度上昇を可逆的に抑制したが、抑制の大きさはGABAとGalaninに比較して小さかった。
５）SFOニューロン、グリア共にATPに対して細胞内Ca2+濃度の上昇を示した。ATPによる細胞内Ca2+濃度の上昇はニューロンでは細胞外Ca2+除去で消失したが、グリアでは影響を受けなかったことから、異なるメカニズムが関与することが示唆された。
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| 今後の研究の推進方策 |
１）GalaninによるSFOニューロン抑制作用のメカニズムを細胞内Ca2+濃度画像解析ならびにパッチクランプ法を用いて解析する。
２）ANPによるSFOニューロン抑制作用のメカニズムを細胞内Ca2+濃度画像解析ならびにパッチクランプ法を用いて解析する。
３）SFO組織に存在するANP受容体の種類をRT-PCR法により解析する。
４）SFOのニューロンおよびグリアのATP受容体ならびにATP受容体に接続するCa2+濃度調節機構を細胞内Ca2+濃度画像解析ならびにパッチクランプ法を用いて解析する。
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