Molecular mechanisms of responses to hypoxic stimulation in medullary cardio-respiratory center neurons

延髓心肺中枢神经元对缺氧刺激反应的分子机制

基本信息

批准号：
22K06474
负责人：
鬼丸洋
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Showa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

これまでの研究で，新生児ラット摘出脳幹－脊髄標本を用いて，延髄吻側腹外側部の呼吸・循環関連ニューロンから細胞内記録を行い，低酸素および高二酸化炭素刺激に対する膜電位応答をTTX存在下で調べてきた．その結果，Phox2b+/TH+ニューロン（いわゆるC1アドレナリンニューロン）は低酸素刺激に対し，脱分極を示したが，高二酸化炭素刺激には応答しなかった．これらの実験はTTX存在下で行われたので，その細胞の内因性応答を示すと考えられるが，周囲のアストロサイトが低酸素に直接反応（TTX非依存性，Ca2+依存性）し，その結果アストロサイトから放出されたATPがP2受容体を介して，ニューロンに作用するという可能性も考えられた．そこで2022年度は主に，ATPあるいはグルタミン酸などのグリオトランスミッターの受容体ブロッカーの存在下（いわゆるカクテルブロッカー溶液）でのPhox2b+/TH+ニューロンの低酸素応答を調べた．カクテルブロッカー溶液：P2プリン作動性受容体アンタゴニスト, PPADS (5 μM)； P2Y1 アンタゴニスト, MRS2179 (10 μM)； P2X and P2Y プリン作動性アンタゴニスト, Suramin (100 μM)；グルタミン酸受容体アンタゴニスト，CNQX (10 μM)；NMDA受容体アンタゴニスト，MK-801 (10 μM)；TTX （0.５μM）その結果，Phox2b+/TH+ニューロンはカクテルブロッカー存在下でも低酸素刺激に対し，有意な脱分極応答を示すことが明らかになった．この結果は，Phox2b+/TH+ニューロン（いわゆるC1アドレナリンニューロン）が中枢性低酸素受容器の1つである可能性を示している．

先前的研究是在髓内腹侧腹侧侧面的呼吸道和循环相关神经元中进行的细胞内记录，使用了新生儿大鼠切除的脑茎脊髓标本，膜对缺氧和高碳二氧化物刺激的潜在反应在TTX的存在中已经研究了。结果，Phox2b+/Th+神经元（所谓的C1肾上腺素能神经元）显示出对低氧刺激的去极化，但对高二氧化碳刺激没有反应。这些实验是在TTX存在下进行的，被认为显示细胞的内源性反应，但是周围的星形胶质细胞也可能直接对缺氧反应（TTX独立，Ca2+依赖性），因此，ATP从星形胶质细胞上通过P2受体释放。因此，在2022年，我们研究了PHOX2B+/Th+神经元的低氧反应，主要是在存在Gliotransmitters（例如ATP或谷氨酸）（所谓的鸡尾酒阻滞剂溶液）的受体阻滞剂的情况下。鸡尾酒阻滞剂解决方案：P2嘌呤能受体拮抗剂，PPADS（5μM）； P2Y1拮抗剂，MRS2179（10μM）； P2X和P2Y嘌呤能拮抗剂，苏拉蛋白（100μM）；谷氨酸受体拮抗剂CNQX（10μM）； NMDA受体拮抗剂MK-801（10μM）; TTX（0.5μm）;即使在存在鸡尾酒阻滞剂的情况下，PHOX2B+/TH+神经元也会对缺氧也具有显着的去极化反应。该结果表明PHOX2B+/TH+神经元（所谓的C1肾上腺素能神经元）可能是中央缺氧受体之一。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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发表时间：
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通讯作者：
Masahiko Izumizaki

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通讯作者：
Cutaneous mechanical hyperalgesia induced by a high-fat-cholesterol diet in SHRSP5/Dmcr rats : upregulation of Mss4 in dorsal root ganglion cells(Abst.)