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2021 年度 実施状況報告書

神経因性疼痛の病態発現メカニズムとしてのHCNチャネルと硫化水素のクロストーク

研究課題

研究課題/領域番号 20K09254
研究機関岩手医科大学

研究代表者

駒切 洋  岩手医科大学, 医学部, 助教 (80405753)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード後根神経節 / 過分極活性化電流 / 硫化水素 / アデニル酸シクラーゼ / グアニル酸シクラーゼ / 神経因性疼痛 / HCNチャネル
研究実績の概要

神経因性疼痛の原因および治療のターゲットとして注目されてきた硫化水素と過分極活性化陽イオンチャネル (HCNチャネル)の連関を調べ、神経因性疼痛の病態発生メカニズムについての新たな知見を獲得することが本研究の目的である。
2021年度は成ラットの脊髄組織から分離、培養した後根神経節細胞を用いてHCNチャネル電流(Ih)に対する硫化水素ドナーの作用を確認した。グラミシジンを用いた穿孔パッチ法による電流測定において硫化水素のドナーである硫化水素ナトリウムは濃度依存性にIhの活性化の電位依存性を有意に正の方向に最大約10 mVシフトさせた。この硫化水素の作用は細胞内環境を人工的な細胞内液で完全に置換するconventional whole-cell voltage-clamp法では見られなかったため、チャネルへの直接作用ではなく何らかの細胞内情報伝達機構を介していることが示唆された。そこでアデニル酸シクラーゼの阻害剤 (SQ-22536, DDA)およびグアニル酸シクラーゼの阻害剤 (ODQ)の効果を確認したところ、硫化水素によるHCNチャネルの活性化はSQ-22536やDDAには影響を受けず、ODQによって有意に抑制された。一連の実験から硫化水素とHCNチャネルとの間に連関があるのではないかという仮説と一致する知見が得られた一方、そのメカニズムについては研究計画当初予想したアデニル酸シクラーゼよりもむしろグアニル酸シクラーゼの関与が示唆される結果が得られた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

硫化水素ドナーの効果について予想した仮説と一致する結果が得られた一方、そのメカニズムについては当初の予想とは異なりグアニル酸シクラーゼの関与が示唆されたため、さらに詳細にその細胞内情報伝達系におけるメカニズムを明らかにするため電気生理実験を継続する必要が生じたため。

今後の研究の推進方策

硫化水素によるHCNチャネルの活性制御機構にグアニル酸シクラーゼの関与が示唆されたため、その上流での一酸化窒素(NO)産生との連関を蛍光イメージングによるNO測定やNO合成酵素阻害剤を用いて検討する。さらに内因性硫化水素産生酵素基質のL-cysteine 及び H2S産生酵素阻害剤を用いて内因性に産生される硫化水素の関与を確かめる。

次年度使用額が生じた理由

第99回日本生理学会の参加を現地参加からオンライン参加に切り替えたため。
2022年度の物品経費として使用する。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2022

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] ラット背根神経節細胞におけるHCNチャネル電流 (Ih)に対する硫化水素の効果2022

    • 著者名/発表者名
      駒切洋
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会

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公開日: 2022-12-28  

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