神経型電位依存性カルシウムチャネルの新たな制御機構の解析と病態生理学的意義

神经元电压门控钙通道新调控机制及其病理生理意义分析

基本信息

批准号：
18890087
负责人：
白川久志
金额：
$ 1.61万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18890087/
关键词：
神経科学薬理学脳神経疾患てんかん

项目摘要

平成19年度は研究対象としている神経型電位依存性Ca^<2+>チャネルの中枢神経変性疾患モデル(in vitroおよびin vivo)における解析に重点を置き、その病態形成における役割について検討した結果、以下の新結果を得た。1.昨年度の研究において、ヒスタミンやブラジキニンといったGPCRアゴニストが低pH条件下において神経細胞死を誘発すること、またその過程でTRPV1およびL型電位依存性Ca^<2+>チャネルの活性化が重要な役割を果たすことを新規に見出したことから、in vivo一過性脳虚血モデルを構築し、実験を行った。その結果、TRPV1阻害薬であるcapsazepineの適用により、神経学的症状および虚血負荷により惹起される梗塞巣が顕著に抑制された。さらにTRPV1+/-マウスおよびTRPV1-/-マウスにおいても梗塞巣の形成が有意に抑制された。以上の結果より、TRPV1およびその下流に派生するCa^<2+>シグナリングは脳虚血傷害の発生において重要な役割を果たしていることが示された。2.細胞内Ca^<2+>の恒常性の破綻に起因する中枢神経変性疾患として、てんかん症候群およびそれに付随する運動失調症が挙げられることから、本年はP/Q型電位依存性Ca^<2+>チャネルをコードする遺伝子であるcacnalaにm251Kミスセンス変異を有し、てんかんおよび運動失調を示す初の変異ラットであるgroggyラットから調製した小脳プルキンエ細胞を用いて、P/Q型電位依存性Ca^<2+>チャネル電流を測定した。最大応答を示した膜電位における電流密度を比較したところ、groggyラットにおいて電流密度の有意な増加が認められた。また、groggyラットの活性化曲線は正常ラットのそれと比較して、脱分極方向ヘシフトしており、groggyラットの不活性化曲線は脱分極方向ヘシフトしていた。低閾値活性化型電位依存性Ca^<2+>チャネル電流の各種パラメータにおいては有意な変化は観察されなかった。本研究で得られた知見は、これら小脳プルキンエ細胞の機能変化に起因する難治性神経疾患に対する新たな洞察を提供するものであると考えられる。

2007财年，我们重点分析了中枢神经系统退行性疾病模型（体外和体内）中的神经元电压门控Ca^2+通道，这是我们研究的主题，并且检查其在发病机制中的作用，我们发现：我们获得了以下新结果。 1.去年的研究表明，组胺和缓激肽等GPCR激动剂在低pH条件下会诱导神经元细胞死亡，而TRPV1和L型电压门控Ca^2+通道的激活在此过程中发挥重要作用。这一新发现表明这种作用发挥了作用，我们构建了体内短暂性脑缺血模型并进行了实验。结果，TRPV1抑制剂辣椒西平的应用显着抑制了由缺血负荷引起的神经症状和梗塞。此外，TRPV1+/- 和 TRPV1-/- 小鼠的梗塞形成也受到显着抑制。这些结果表明TRPV1及其下游Ca^2+信号在脑缺血性损伤的发生中发挥重要作用。 2.由于癫痫综合征和相关共济失调是细胞内Ca^<2+>稳态破坏引起的中枢神经系统退行性疾病的例子，因此今年我们将重点关注P/Q型电压依赖性Ca^<2+>。这是编码通道的基因。使用从昏昏沉沉的大鼠制备的小脑浦肯野细胞测量P/Q型电压门控Ca 2+ 通道电流，所述大鼠在cacnala中具有m251K错义突变并且是第一个表现出癫痫和共济失调的突变大鼠。当比较显示最大响应的膜电位处的电流密度时，在昏昏沉沉的大鼠中观察到电流密度显着增加。此外，与正常大鼠相比，昏昏沉沉的大鼠的激活曲线向去极化方向移动，而昏昏沉沉的大鼠的失活曲线向去极化方向移动。低阈值激活电压门控Ca 2+ 通道电流的各种参数没有观察到显着变化。这项研究获得的结果被认为为这些小脑浦肯野细胞功能变化引起的棘手神经系统疾病提供了新的见解。