単離した視床下部神経細胞を用いた温度受容機構の解明

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63570081
• 研究機関: 佐賀医科大学
• 研究代表者: 中島 敏博 佐賀医科大学, 医学部, 助手 (30128136)
• 研究分担者: 清原 壽一 佐賀医科大学, 医学部, 助教授 (50071874)
• キーワード: 温度受容機構 / Na^+チャンネル / 吸引電極法 / 温度感受性ニュ-ロン / 視床下部

研究概要

脳温を受容し、かつ、体温調節系の中枢である視索前野・前視床下部温度ニュ-ロンの温度受容機構を調べている。
1.ラットの視索前野を摘出し、アクチナ-ゼ及び機械的処理により神経細胞を単離し、吸引電極で単離した細胞の樹状突起から吸い込み、吸引接着し、ギガシ-ルを行った。
2.細胞内をEGTA、Fを含む液で灌流し、カルシウムイオンの移動を止め、主として、ナトリウムイオンとカリウムイオンだけ膜を通って移動できる状態とし、外液のナトリウムイオンの半分量をコリンで置換し、膜電位固定下で細胞の温度を変化させると、膜電流のQ_<10>=2のコンポ-ネントの温度反応性が半減したので、この電流の主体はナトリウムイオンの移動であると考えられる。
3.ナトリウムチャンネル阻害剤であるテトロドトキシン(TTX)を細胞外から与えるとQ_<10>=2のコンポ-ネントは影響を受けない。つまり、Q_<10>=2の性質を持つナトリウムカレントはTTX-sensitiveなナトリウムチャンネル以外のナトリウムイオンの流れにより出現していると考えられる。
4.これに対し、34℃以上で急激に増大する内向き電流は、TTXで可逆的に抑制された。つまり、温度ニュ-ロンの音感受性の一部はTTX-sensitiveなナトリウムチャンネルの温度依存性によると考えられる。ところで、温度応答のような持続的反応は、非常に早い不活性化の時間経過をもつ普通のナトリウムチャンネルでは説明が困難である。そこで、現在、TTX-sensitiveで電位依存性が有り、不活性化問題が長いナトリウムチャンネルであるnon-inactivating Na^+チャンネルの関与を想定している。

研究成果

• [文献書誌] Nakashima,T.: "Effects of interferon- on the activity of preoptic thermosensitive neurons in tissue slices." Brain Res.454. 361-367 (1988)
• [文献書誌] Shibata,M.: "Convergence of skin and hypothalamic temperature signals on the sulcal prefrontal cortex in the rat." Brain Res.443. 37-46 (1988)
• [文献書誌] Hori,T.: "Effects of interleukin-l and arachidonate on the preoptic and anterior hypothalamic neurons." Brain Res.Bull.20. 75-82 (1988)
• [文献書誌] Asami,A.: "Thermally-induced activities of the mesencephalic reticulospinal and rubrospinal neurons in the rat." Brain Res Bull.20. 387-398 (1988)
• [文献書誌] Nakashima,T.: "Recombinant human interleukin-l alters the activity of preoptic thermosensitive neurons in vitro." Brain Res.Bull.23. 209-213 (1989)
• [文献書誌] Kiyohara,T.: "Hypothalamic warm-sensitive neurons activate TTX-sensitive sodium channel with a high Q_<10>." Neurosci.Lett.(1990)
• [文献書誌] Nakashima,T.: "Thermal Physiology" Eelsevier Science Publishers,Amsterdam, 69-72 (1989)
• [文献書誌] Kiyohara,T.: "Thermal Physiology" Elsevier Science Publishers,Amsterdam, 65-67 (1989)