パッチクランプ法とカルシウムイメージング法による塩味受容メカニズムの解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14571771
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: 北田 泰之 岩手医科大学, 歯学部, 教授 (80018423)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 成田 欣弥 岩手医科大学, 歯学部, 助手 (40291083) ; 赤羽 和久 岩手医科大学, 歯学部, 助手 (70160801)
• Keywords: 味細胞 / 塩味受容機序 / 味覚生理学

Research Abstract

ウシガエル味細胞の塩味受容機序を明らかにするために実験を行い、本年度は以下のように今後の基盤となる成果を得た。
1.ホールセルパッチクランプ法:(1)茸状乳頭のスライス標本を用いた。電極内に入れたLucifer yellowによる細胞染色から形態の異なるType Ib cell(Ib)、Type II cell(II)およびType III cell(III)の3種類の細胞を同定した。いずれのタイプの細胞も電位に依存した内向き電流(Na^+)とそれに続く外向き電流(K^+)を発生させた。しかし、IbおよびIIはTTXにより内向き電流は消失したがIIIは消失せず、IIIはTTX-resistant voltage-gated sodium channelを持つことが明らかになった。このTTXに対する非感受性の性質は味細胞では初めての報告である。内向き電流の不活性化過程の時間経過はIbおよびIIよりIIIで著しく長かった。また、3種の細胞で電気生理学的な膜の性質は異なっていた。(2)重金属のNi^<2+>によるNaClの味覚神経応答の増強を起こさせる細胞はどのタイプの細胞か知るためリンガー液にNi^<2+>を加えた。Ni^<2+>は3種の細胞とも電位依存性内向き電流の不活性化過程を延長させたが、IIIでその傾向が著しかった。従って、神経応答におけるNi^<2+>の増強効果はNi^<2+>に最も感受性を持つIIIの興奮に起因することが示唆される。
2.カルシウムイメージング法:茸状乳頭内の細胞内に蛍光Ca^<2+>指示薬を入れ塩味刺激中に細胞内Ca^<2+>濃度の増加があるかどうか共焦点レーザ顕微鏡により調べた。細胞内にCa^<2+>指示薬を入れる方法はまだ確立しておらず、かなり難しい状況にあるがこれまで数個の細胞で塩味刺激中に細胞内Ca2+濃度の増加が見られた。来年度も試みてこの方法を確立し成果を上げたい。

Research Products

• [Publications] 諏訪部武, 成田欣弥, 奥田-赤羽和久, 久保田稔, 北田泰之: "カエル味覚器細胞の電位依存性電流に対するNi^<2+>の効果"日本味と匂学会誌. 9・3. 523-526 (2002)