神経終末からのアセチルコリン放出の機序に関する研究

神经末梢释放乙酰胆碱的机制研究

• 批准号: 04660315
• 负责人: 佐藤 栄輝
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04660315/
• 关键词: 細胞内Ca^<2+>濃度; アセチルコリン放出; ^<22>Naの取り込み; イノシトール1,4,5-三リン酸; 細胞内pH; Na^+イオノフォー; Na^+,K^+-ATPase阻害薬; Na^+チャネル活性化物質

神経終末からの伝達物質の放出には[Ca^<2+>]_iの上昇が必要であると言われている。一方、細胞外にCa^<2+>が存在しない場合でもNa^+の流入により伝達物質の放出が起こることが知られている。しかし、細胞内へのNa^+の蓄積が何故伝達物質の放出を引き起こすのかという疑問に対する解答が未だになされていない。他方、イノシトールリン脂質代謝物であるIP_3が細胞内貯蔵部位からCa^<2+>を遊離させることが明らかにされており、さらに最近では、[Ca^<2+>]_iの変化とpH_iの変動との関連性についても示唆されている。そこで、細胞内のNa^+の増加がどのような細胞内メディエーターを介して伝達物質の放出を引き起こすのかを明らかにするために、神経終末のモデルである大脳皮質シナプトソームを用いて、細胞内のNa^+を増加させた場合の[^3H]ACh放出に対する、[Ca^<2+>]_i、IP_3およびpH_iの変化の対応関係について検討した。Na^+イオノフォーであるモネンシン、Na^+チャネル活性化物質であるベラトリジンおよびNa^+,K^+-ATPase阻害薬であるウアバインは何れも^<22>Naの取り込み、[Ca^<2+>]_iおよび[^3H]ACh放出を増加した。モネンシンとベラトリジンの作用はテトロドトギシンやCa^<2+>除去によりそれぞれよく対応して変動し、^<22>Naの取り込み、[Ca^<2+>]_iおよび[^3H]ACh放出の間に相関が見られた。しかしウアバインにおいては、テトロドドキシンにより^<22>Naの取り込みが阻害されるにも拘らず[^3H]ACh放出がおこり、またCa^<2+>不在下での[^3H]ACh放出が[Ca^<2+>]_iの増加を伴わなかった。この様な結果は、各薬物の作用機序が異なっていることに起因すると思われる。一方、これら三種の薬物は何れもIP_3の増加を引き起こした。しかし、この作用は細胞内のNa^+の蓄積による[Ca^<2+>]_iの上昇に起因する二次的な効果である。さらに、モネンシンのみがpH_iを上昇させ、それ以外の薬物では効果がなかった。以上の成績は、ラット大脳皮質シナプトソームからのACh放出に、細胞内へのNa^+の蓄積に伴う[Ca^<2+>]_iの増加が重要な役割を果たしていること、しかしIP_3とpH_iの変化は、ACh放出に対して直接的に関連している可能性が乏しいことを示唆している。

据说，神经末梢释放递质需要增加[Ca^2+]_i。另一方面，已知即使在不存在细胞外Ca 2+ 的情况下，由于Na ^+ 的流入也会发生递质释放。然而，为什么细胞内 Na^+ 积累会导致递质释放的问题仍然没有答案。另一方面，已发现肌醇磷脂代谢物IP_3从细胞内储存位点释放Ca^2+，并且最近还发现[Ca^2+]_i和pH_i的变化。表明与波动有关系因此，为了阐明细胞内Na^+增加导致递质释放的细胞内介质，我们使用大脑皮层突触体（神经末梢模型）来研究细胞内[Ca^+]变化的对应关系。当 Na^+ 增加时，^<2+>]_i、IP_3 和 pH_i 释放到 [^3H]ACh。 Na^+离子载体莫能菌素、Na^+通道激活剂藜芦定和Na^+,K^+-ATP酶抑制剂哇巴因均促进^<22>Na、[Ca^<2+>]_i和[的摄取。 ^3H]ACh 释放增加。莫能菌素和藜芦定的效果分别随着河豚霉素和Ca^2+去除而变化很大，并且^22Na吸收、[Ca^2+]_i和[^3H]ACh释放之间存在相关性。发现之间然而，在哇巴因中，即使河豚毒素抑制^ 22 Na摄取，也会发生[^ 3 H]ACh释放，并且在不存在Ca ^ 2+ 的情况下发生[^ 3H]ACh释放。 Ca^<2+>]_i 增加。这些结果似乎是由于每种药物的不同作用机制造成的。另一方面，所有三种药物均导致 IP_3 增加。然而，这种效应是由于细胞内Na^+的积累导致[Ca^2+]_i增加而引起的次要效应。此外，只有莫能菌素会增加pH_i，而其他药物则没有效果。上述结果表明，与细胞内 Na^+ 积累相关的 [Ca^<2+>]_i 增加对大鼠大脑皮层突触体 ACh 释放起着重要作用，但 IP_3 和 pH_i 这表明 ACh 的变化不太可能与ACh释放直接相关。

项目成果

Masakazu Nishimura et al.: "The effect of a reduction in temperature on the quantal release of transmitter at the mouse neuromuscular junction" Gen.Pharmacol.

Masakazu Nishimura 等人：“温度降低对小鼠神经肌肉接头处递质的量子释放的影响”Gen.Pharmacol。

Eiki Satoh and Yoshikazu Nakazato: "On the mechanism of ouabain-induced release of acetylcholine from synaptosomes" J.Neurochem.58. 1038-1044 (1992)

Eiki Satoh 和 Yoshikazu Nakazato：“关于哇巴因诱导突触体释放乙酰胆碱的机制”J.Neurochem.58。