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生物個体は様々な環境変化に感応し適応することにより生存できる。生体の感応・適応においては、Transient Receptor Potential (TRP)タンパク質群が形成する陽イオン透過型チャネルが重要な役割を担う。申請者らは酸化ストレスを感知し、細胞内シグナルや遺伝子発現を調節するTRPチャネル群をこれまで明らかにしてきた。また近年、TRPA1チャネルが高酸素および低酸素によって活性化することを見出した。本研究では酸素によるTRPA1活性化の生体内における意義について明らかにした。
当該年度は高酸素および低酸素ガスを吸入させた際の上喉頭神経、迷走神経、舌咽神経活動の計測を行い、Trpa1 ノックアウトマウスでは高酸素ガスと低酸素ガスに伴う迷走神経活動が野生型マウスに比べて有意に減少することを見出した。また、動脈血酸素濃度を計測したところ、Trpa1 ノックアウトマウスでは高酸素ガスと低酸素ガスに伴う動脈血酸素濃度が野生型マウスに比べて有意に減少することも見出した。つまり、Trpa1 ノックアウトマウスでは体内に取り込む酸素供給量の調節が損なわれていることが示された。本現象を更に裏付けるため、高酸素障害、低酸素障害の評価を行ったところ、Trpa1 ノックアウトマウスでは高酸素障害である急性肺障害、低酸素障害である肺高血圧症が顕著に憎悪化していた。
以上のように、TRPA1は迷走神経にて外界の酸素濃度変化を感知し、体内に取り込む酸素供給量を調節していることが示された。
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