脳における細胞内ATP感知機構の解明

阐明大脑细胞内 ATP 传感机制

基本信息

批准号：
14370009
负责人：
稲垣暢也
金额：
$ 8.38万
依托单位：
Akita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

あえぎ呼吸(gasping)は、組織中の酸素分圧が急速に低下した際などに現れて一定時間継続する特有の規則的リズムをもった呼吸パターンであるが、その中枢メカニズムは十分明らかでない。今回申請者らは、細胞内ATP/ADP比の低下により開口するATP感受性カリウム(K_<ATP>)チャネルのKir6.2サブユニット遺伝子を欠失させたKOマウスが、低酸素環境でほとんどgaspingを起こさないことを見いだした。断頭により、正常野生型(WT)マウスでは平均10数回のgaspingを不すのに対し、KOマウスではほとんどgaspingを起こさず、有意な差が認められた。麻酔下のマウスから、低酸素負荷時の呼吸活動と横隔神経活動を同時記録することにより、WTマウスは正常呼吸型からgasping型へと極めて短時間で移行するのに対して、KOマウスではgaspingではなく正常呼吸型のリズムを変化させて対応する傾向を見いだした。ただし、KOマウスはgaspingを全く示さないわけではなく、呼吸停止の直前には2-3回のgaspingを示しうる。従って、KOマウスでは低酸素の情報がgaspingの開始となって現れるまでの経路に障害がある可能性が示唆された。KOマウスの延髄、橋領域の組織構築は、WTマウスのそれと差異がない。脳内で最もKir6.2を高頻度に発現する黒質網様部は同時に酸素分圧のセンサーとして機能していることを申請者らはすでに明らかにしており、現在黒質網様部とgasping制御との関連について更に検討を加えている。さらに、申請者らが単離した血管平滑筋型K_<ATP>チャネルのKir6.1サブユニット遺伝子のKOマウスを千葉大学の清野進教授より供与を受け、使用可能になった。今後、脳局所における神経活動に伴う血流変化におけるK_<ATP>チャネルの役割についても検討を加える予定である。

喘气是一种呼吸模式，具有独特的常规节奏，当组织中的氧气压力迅速下降并持续一段时间时会出现，但中心机制尚不清楚。这次，申请人主要是在低氧气环境中喘着粗气，而ATP敏感性钾（K_ <ATP>）通道的Kir6.2子单位基因由于细胞内ATP/ADP比的降低而打开。我发现我不会醒来。由于果断的头部，正常的野生（WT）小鼠不会引起10或更多的喘气，而KO小鼠很少引起喘气，并且识别出显着差异。通过在麻醉下同时记录基础小鼠期间的呼吸活性和隔膜活性，WT小鼠在极短的时间内从正常的呼吸类型转移到喘息的时间，但在KO小鼠中，我们发现了一种趋势。正常的呼吸节奏而不是喘气。但是，KO小鼠根本没有表明喘气，但可以在呼吸停止之前显示2-3次喘气。因此，有人提出，KO小鼠可以在路线上有残疾，直到缺氧的信息从喘气开始为止。 KO小鼠髓质与桥梁区域的建设之间没有区别。申请人已经宣布，在大脑中最常表达Kir6.2的黑色质量网络同时起着氧气仲裁的传感器，目前正在凝视并凝视与控制的关系。此外，chiba University的Susumu Kiyono教授提供了该通道中Kir6.1子单位基因的KO Mouse，该基因被供应了申请人。将来，我们计划考虑K_ <ATP>通道在与大脑区域神经活动相关的血流变化中的作用。