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大脳皮質島領野（島皮質）は古くから一次味覚野として知られており、摂食中枢である視床下部と密な神経連絡が存在する。このため、味覚と食欲の情報は島皮質にて統合されていると考えられる。そこで本研究では、主要な摂食抑制因子であるレプチンおよびインスリンの大脳皮質島領野における局所神経回路に対する修飾作用を明らかにすることを目的とした。
島皮質の複数のニューロンからパッチクランプ法によって同時に記録し、シナプス結合が存在するニューロンペアをみつける。シナプス前ニューロンに脱分極性パルスを与え活動電位を発生させることによって誘発した興奮性シナプス後電流（EPSC）ならびに抑制性シナプス後電流（IPSC）を記録し、その振幅がレプチン投与によりどのように変化するか検討した。
結果、100 nMレプチンの投与によりIPSCの振幅は有意に増加した。さらに、レプチンがシナプス前ニューロンに作用することにより振幅の増加が生じることが明らかとなった。レプチンの細胞内情報伝達経路は主にphosphoinositide 3-kinase（PI3-K）とmitogen activated protein kinase（MAPK）およびsignal transducers and activators of transcription factor 3（STAT3）が存在する。それぞれの阻害薬をレプチンと共投与した結果、PI3-kおよびSTAT3の阻害薬は共投与することによりレプチン単独投与でみられた振幅の増加はみとめられなかった。一方、MAPKの阻害薬を共投与してもIPSCの振幅の増加はみられた。このことよりレプチンはPI3-KまたはSTAT3径を介してIPSCの振幅を増加させることが明らかとなった。また、レプチン投与によりEPSCの振幅が有意に減少した。
以上より、レプチンは島皮質の局所神経回路に対して抑制的に働くことが明らかとした。
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