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シナプス前作用とシナプス後細胞内C1-濃度に着目した全身麻酔薬作用機序の新仮説

全身麻醉药作用机制的新假设，重点关注突触前作用和突触后细胞内 C1 浓度

基本信息

批准号：
17659485
负责人：
福田敦夫
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Hamamatsu University School of Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.GABA作動性シナプス前終末のニコチン性アセチルコリンレセプターへのミダゾラムの作用【福田・山本・窪田】:ラットの脳スライス標本を作成し、大脳皮質第V層の錐体細胞にホールセルパッチクランプを行い、GABA_A受容体を介する微小抑制性シナプス後電流(mIPSC)を記録した。mIPSCに対する静脈麻酔薬ミダゾラムの作用を調べたところ、シナプス前α7ニコチン性アセチルコリン受容体の活性化によってmIPSCの頻度が増加した。しかし、他のベンゾジアゼピンではこの効果はなく、また微小興奮性シナプス後電流(mEPSC)に対しても影響はなかった。さらに、V層以外の皮質各層でもこれらの効果はなかった。また、ニコチン単独投与では効果なく、ミダゾラム存在下でのニコチン投与で相乗効果がみられたため、ミダゾラムがα7ニコチン性受容体の細胞膜への移動を促進し、内因性アセチルコリンによりシナプス前終末からのGABA放出を増加させると仮説を立てた。これを実証するため、機械的急性細胞単離によるシナプスブートン標本を用いて、シナプス前終末をFM1-43で蛍光ラベルして同定し、蛍光(ALEXA-488)でラベルしたブンガロトキシンを用いてα7ニコチン性受容体の動態を共焦点顕微鏡で観察した。その結果、ミダゾラムがシナプス前終末のα7ニコチン性受容体の膜移行を誘導するという重大な発見をした。2.ミダゾラムによるトニック受容体を介するGABA作動性神経伝達の調節【福田・山本】:シナプスから漏れだして神経細胞周囲に微量に存在するGABAがシナプス外のトニックレセプターを常に刺激して、持続的な抑制(tonic inhibition)を起こす。そこで、GABA_A受容体遮断薬による静止膜電流のシフトからトニックGABA_A受容体電流を記録した。ミダゾラムは皮質全層でトニックGABA_A受容体電流を増強したが、特に第V層での増強効果は他の層より有意に強かった。

1. Effects of GABA activation on the microinhibitory post-stress current (mIPSC) in pyramidal cells of layer V of the large cortex. The frequency of activation of mIPSC receptors in the presence of mIPSC increases. The effect of micro-excitability on post-excitation current (mEPSC) is different. In addition, the effects of this effect are visible in all cortical layers except layer V. In the presence of the alpha-7 receptor, the cell membrane movement of the alpha-7 receptor is promoted, and the intrinsic release of GABA is increased. The mechanical acute cellular isolation system was established by using a confocal microscope to observe the dynamics of the α7-C receptor in the FM1-43 system. As a result, a significant discovery was made in the induction of membrane migration in α7-C receptors at the end of the study. 2. Regulation of GABA-activated neuromodulation mediated by receptor [Fukuda Yamamoto]: The presence of trace amounts of GABA in the periphery of neurocytes causes constant stimulation and persistent tonic inhibition. GABA_A receptor current recording The GABA_A receptor currents in all layers of the cortex were increased, especially in layer V, resulting in increased currents in other layers.