水分摂取行動制御のための浸透圧感知の脳内機構

渗透压传感控制饮水行为的脑机制

基本信息

批准号：
21K06446
负责人：
作田拓
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute for Basic Biology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06446/
关键词：
体液恒常性飲水行動制御浸透圧センサー Nax SLC9A4

项目摘要

脳のうち血液脳関門を欠いた感覚性脳室周囲器官（sCVOs）は、体液のNa+濃度や浸透圧のセンサーをはじめ、体液成分のモニタリングに関わる分子が特異的に発現し、生命維持に不可欠である体液恒常性維持の根幹を担っていると考えられている。最近、研究代表者らはsCVOsのうちの終板脈管器官(OVLT)のNaチャネル分子NaxとNa＋/H＋交換輸送体ファミリー分子SLC9A4が、水分摂取行動制御を担うNa+濃度センサーであることを明らかにした。しかしながら浸透圧センサーの分子の実体は、依然として不明のままである。本研究は、研究代表者らの同定したOVLT特異的に発現する分子群の中から、未知の浸透圧センサー分子の実体を明らかにすることを目的としており、これまでの成果と合わせて浸透圧（Na+濃度を含む）上昇時の水分摂取行動制御の脳内機構の全容解明を目指す。神経細胞やグリア細胞が活性化する際には、細胞内Na+イオンやCa2+イオンの増加を伴う。そこで神経芽細胞腫細胞株Neuro 2aや神経膠腫細胞株C6に脳内浸透圧センサーの候補分子を発現させ、浸透圧の上昇に応答して細胞内Ca2+イオン濃度が増加するかをCa2+イメージングによって検討してきた。現在まで浸透圧変化によって活性が変化すると報告があるGタンパク質共役受容体群を含む多数の分子について実験を行ったが、一部有力な候補分子を同定できたものの、脳内浸透圧センサー分子の実体を明らかにするには至っていない。

大脑中的感觉室周围器官 (sCVO) 缺乏血脑屏障，专门表达参与监测体液成分的分子，包括体液 Na+ 浓度和渗透压的传感器，被认为对于生命支持至关重要。对维持体液稳态起着基础作用。最近，主要研究人员发现，sCVO 中终板血管器官 (OVLT) 中的 Nax 通道分子和 Na+/H+ 交换转运蛋白家族分子 SLC9A4 是负责控制水摄入行为的 Na+ 浓度传感器。成功了。然而，渗透压传感器的分子特性仍不清楚。这项研究的目的是澄清首席研究员和同事已经确定的 OVLT 中特异性表达的分子组中未知渗透压传感器分子的身份，我们的目标是充分阐明控制水摄入行为的大脑机制。水平升高（包括 Na+ 浓度）。当神经细胞和神经胶质细胞被激活时，细胞内的 Na+ 和 Ca2+ 离子就会增加。因此，我们在神经母细胞瘤细胞系 Neuro 2a 和神经胶质瘤细胞系 C6 中表达了脑渗透压传感器的候选分子，并使用 Ca2+ 成像来确定细胞内 Ca2+ 离子浓度是否随着渗透压的增加而增加。迄今为止，我们已经对大量分子进行了实验，其中包括一组 G 蛋白偶联受体，据报道其活性随渗透压的变化而变化，但尽管我们能够识别出一些有希望的候选分子，但该物质尚未揭晓。