痛み受容体VR1,VRL-1の脳における機能の検討

检查疼痛受体 VR1 和 VRL-1 的大脑功能

基本信息

批准号：
13210016
负责人：
富永真琴
金额：
$ 3.01万
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 (C)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13210016/
关键词：
痛みカプサイシン受容体 VR1 VRL-1 ATP 脳 P2Y_1受容体

项目摘要

これまでに全く知られていない痛み刺激受容体の脳における機能を解明するために、脳におけるVR1の発現を検討した。また、末梢神経における痛み刺激受容の制御機構を解明する目的で、炎症関連メデイエイターの1つである細胞外ATPのVR1機能に及ぼす効果を検討した。ラットを潅流固定後、脳・脊髄と陽性コントロールとしての後根神経節と同時包埋し、抗VR1抗体を用いて間接蛍光抗体法によって脳・脊髄におけるVR1の発現を検討した。脊髄においては深層に陽性細胞を、また脳においては皮質を含めて広い範囲に陽性シグナルを観察した。In situ hybridization 法、他のマーカーとの多重染色によって陽性神経細胞種の同定を進めるとともに、単離培養細胞での電気生理学的な実験からVR1陽性細胞の機能解析を行う予定である。VR1機能の細胞外ATPによる制御機構の解析は、VR1を発現させたHEK293細胞においてパッチクランプ法を適用して行った。細胞外ATPによってカプサイシン活性化、プロトン活性化電流は増大した。また、細胞外ATPによってVR1の熱活性化温度閾値は43度から35度に低下した。これは、細胞外にATPが存在すれば、体温でもVR1は活性化して痛みを惹起しうることを示す。この細胞外ATPによるVR1活性の制御は代謝型P2Y_1受容体を介して起こっていること、さらに、PMAによるPKCの直接活性化、PKC阻害剤の効果の検討等から細胞外ATPの効果にはPKCの活性化が関与することが示された。ラット後根神経節細胞でも同様のカプサイシン活性化電流の細胞外ATPによる増強効果が観察され、HEK293細胞及びラット後根神経節細胞におけるP2Y_1の遺伝子及び蛋白の発現が確認された。この代謝型受容体とイオンチャネル型受容体VR1の機能連関は全く新しい「疼痛発生システム」として注目される。

为了阐明迄今为止完全未知的大脑中疼痛刺激受体的功能，我们研究了VR1在大脑中的表达。此外，为了阐明周围神经疼痛刺激接收的控制机制，我们研究了炎症相关介质之一的细胞外ATP对VR1功能的影响。大鼠灌注固定后，将脑和脊髓共埋，以背根神经节作为阳性对照，使用抗VR1抗体，采用间接荧光抗体法检测脑和脊髓中VR1的表达。在脊髓中，在深层观察到阳性细胞，在大脑中，在包括皮质在内的广泛范围中观察到阳性信号。除了使用原位杂交和其他标记物多重染色来鉴定阳性神经元细胞类型外，我们还计划使用分离的培养细胞通过电生理学实验对 VR1 阳性细胞进行功能分析。在表达 VR1 的 HEK293 细胞中使用膜片钳技术分析了细胞外 ATP 对 VR1 功能的控制机制。细胞外 ATP 增加了辣椒素激活电流和质子激活电流。此外，细胞外ATP将VR1的热激活温度阈值从43度降低到35度。这表明如果细胞外存在ATP，VR1即使在体温下也能被激活并引起疼痛。细胞外ATP对VR1活性的控制是由代谢型P2Y_1受体介导的，此外，已经发现细胞外ATP的作用是由于PMA对PKC的直接激活和PKC抑制剂的作用。激活在大鼠背根神经节细胞中观察到胞外ATP对辣椒素激活电流有类似的增强作用，并证实了HEK293细胞和大鼠背根神经节细胞中P2Y_1基因和蛋白的表达。这种代谢型受体和离子型受体 VR1 之间的功能关系作为一种全新的“疼痛产生系统”而引起人们的关注。