痛み刺激受容体と受容体発現神経の可塑性に関する研究

疼痛刺激受体及受体表达神经可塑性研究

• 批准号: 13041005
• 负责人: 富永 真琴
• 金额: $ 4.35万
• 依托单位: Mie University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13041005/
• 关键词: 痛み受容体; 感覚神経; 温度受容; イオンチャネル; 痛み; カプサイシン受容体; VR1; リン酸化; ATP; 脳; P2Y_1受容体; PKC

TRPV1の制御機構の解明(感覚神経終末レベルでの可塑性)を目指した。炎症関連メデイエイターの1つである細胞外ATPによるPKCを介したTRPV1機能の制御機構を昨年度に報告し、PKCによってリン酸化される2つのセリン残基を同定したが、ブラジキニンによってもB2受容体を介して同様のTRPV1活性化温度閾値の低下が起こることを見出し、この急性炎症性疼痛の発生メカニズムが広くGqに共役した受容体活性化で起こることを証明した。さらに、ATPとTRPV1の機能連関がin vivoで起こっていることを、野生型マウスとTRPV1欠損マウスを用いた行動解析から明らかにした。そして、代謝型ATP受容体のP2Y_2 subtypeが強く関与していることが判明した。発痛物質カプサイシンはまた、逆説的に鎮痛薬としても使われており、その細胞レベルのメカニズムの1つとして細胞外Ca^<2+>依存性の電流減少(脱感作)が推定されている。私たちは、TRPV1チャネルを通して流入したCa^<2+>がカルモジュリン(CaM)と結合してTRPV1に作用して脱感作を起こすことを明らかにし、CaM結合部位を同定した。この部位を欠く変異体では細胞外Ca^<2+>依存性の急性の脱感作が全くみられなかった。この部位に作用する物質は新たな鎮痛薬として機能することが推測される。TRPV1は痛み受容体であるとともに温度受容体である。現在までにTRPスーパーファミリーに属する5つのイオンチャネルが温度受容体として機能することが明らかになっている。私たちは、TRPV4が35度の活性化温度閾値をもつ新たな温度受容体として機能することを明らかにした。しかし、TRPV4は感覚神経には発現しておらず、視床下部の視索前野の神経や皮膚の角質細胞に発現していた。前者は体温調節中枢として知られており、後者は直接外界の温度にさらされる部位である。皮膚で感知された温度刺激がどのようにして感覚神経に伝えられるであろうか。現在、角質細胞と神経細胞の共培養系で検討を進めている。

我们的目的是阐明TRPV1（感觉神经末梢水平的可塑性）的调节机制。去年，我们报道了细胞外 ATP（一种炎症相关介质）通过 PKC 调节 TRPV1 功能的机制，并鉴定了两个被 PKC 磷酸化的丝氨酸残基，而且我们发现了类似的温度降低作用。 TRPV1 激活阈值是通过 TRPV1 激活而发生的，并证明急性炎性疼痛的机制广泛通过 Gq 偶联受体激活而发生。此外，使用野生型和 TRPV1 缺陷小鼠的行为分析揭示了 ATP 和 TRPV1 之间的功能关系发生在体内。还发现代谢型 ATP 受体的 P2Y_2 亚型也密切相关。矛盾的是，产生疼痛的物质辣椒素也被用作镇痛剂，其细胞机制之一被认为是细胞外Ca ^ 2+ 依赖性电流减少（脱敏）。我们揭示了流经TRPV1通道的Ca^<2+>与钙调蛋白(CaM)结合并作用于TRPV1，引起脱敏，并鉴定了CaM结合位点。缺乏该位点的突变体未表现出细胞外Ca 2+ 依赖性急性脱敏。据推测，作用于该区域的物质起到了新的镇痛药的作用。 TRPV1 是一种疼痛感受器和温度感受器。迄今为止，属于 TRP 超家族的五个离子通道已被证明具有温度受体的功能。我们发现 TRPV4 作为一种新型温度感受器发挥作用，其激活温度阈值为 35 度。然而，TRPV4并不在感觉神经元中表达，而是在下丘脑视前区的神经和皮肤的角质形成细胞中表达。前者被称为体温调节中枢，后者是直接暴露于外界温度的部位。皮肤感受到的温度刺激是如何传递到感觉神经的？我们目前正在研究角质形成细胞和神经细胞的共培养系统。

项目成果

Yamanaka A, Tsujino N, Funahashi H, Honda K, Guan J-L, Wang Q-P, Tominaga M, Goto K, Shioda S, Sakurai T: "Orexion Activate Histaminergic neurons via the Orexion 2 Receptor"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 290. 1237-1245 (2002)

Yamanaka A、Tsujino N、Funahashi H、Honda K、Guan J-L、Wang Q-P、Tominaga M、Goto K、Shioda S、Sakurai T：“Orexion 通过 Orexion 2 受体激活组胺能神经元”Biochem。

Tominaga T, Meng W, Togashi K, Urano H, Tominaga M: "mDia inhibits the DNA-binding ability of Pax6 and changes the pattern of neurite extension in cerebellar granule cells through its binding to Pax6"J. Biol. Chem.. 277. 47686-47689 (2002)

Tominaga T、Meng W、Togashi K、Urano H、Tominaga M：“mDia 抑制 Pax6 的 DNA 结合能力，并通过与 Pax6 的结合改变小脑颗粒细胞中神经突延伸的模式”J。

Amaya F, Oh-hashi K, Naruse Y, Iijima N, Ueda M, Shimosato G, Tomianga M, Tanaka Y, Tanaka M.: "Local inflammation increases vanilloid receptor 1 expression within distinct subgroups of DRG neurons"Brain Res.. 963. 190-196 (2003)

Amaya F、Oh-hashi K、Naruse Y、Iijima N、Ueda M、Shimosato G、Tomianga M、Tanaka Y、Tanaka M.：“局部炎症会增加 DRG 神经元不同亚群内的香草酸受体 1 表达”Brain Res.. 963

Guler A, Lee H, Iida T, Shimizu I, Tominaga M, Caterina M: "Heat-evoked activation of the ion channel, TRPV4"J. Neurosci.. 22. 6408-6414 (2002)

Guler A、Lee H、Iida T、Shimizu I、Tominaga M、Caterina M：“离子通道 TRPV4 的热诱发激活”J。

Nunmazaki M., Tominaga T., Toyooka H., Tominaga M.: "Direct Phosphorylation of capsaicin receptor VR1 by PKC_ε and identification of two target serine residues"J. Biol. Chem.. (印刷中). (2002)

Nunmazaki M.、Tominaga T.、Toyooka H.、Tominaga M.：“PKC_ε 对辣椒素受体 VR1 的直接磷酸化和两个靶标丝氨酸残基的鉴定”J. Biol。