一次知覚中継ニューロンに対するサブスタンスP作用機構のパッチクランプ解析

P物质对初级感觉中继神经元作用机制的膜片钳分析

• 批准号: 05248206
• 负责人: 高橋 智幸
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05248206/
• 关键词: サブスタンスP; 脊髄; スライス; パッチクランプ; EPSC; IPSC; 微小シナプス電流; シナプス前抑制

一次痛覚伝達物質サブスタンスP(SP)のシナプス伝達修飾作用を検討した。幼若ラットより脊髄を摘出し、厚さ120μmのスライスを作製した。ノマルスキー顕微鏡下において後角背側2-3層のニューロンを直視同定した後、パッチクランプ法によるホールセル記録を行い、膜電位を-70mVに固定して膜電流を測定した。介在ニューロンを細胞外刺激して、bicuculline、strychnine存在下に興奮性シナプス電流(EPSC)を、CNQX存在下に抑制性シナプス電流(IPSC)を単シナプス性に誘発した。SP(0.5-1.0μM)を潅流液内投与したところ、16例中14例において、IPSCの振幅が顕著に抑制された。14例の平均抑制率は43%であった。これに対して、EPSCは19例中13例で抑制され、13例の抑制率は29%であった。SPの作用部位を明らかにするため、テトロドトキシン存在下に自発性微小IPSC(mIPSC)を記録した。mIPSCの平均振幅、時間経過はいずれもSPの影響を全く受けなかった。したがってSPのIPSC抑制作用は、前シナプス性と結論される。また、SP投与により、mIPSCの頻度は有為に変化しなかった。N型Caチャネルブロッカー、ωコノトキシン(3μM)はIPSCの振幅を約49%抑制した(n=6)。ωコノトキシンによってIPSCを部分的にブロックした後にSPを投与したところ、IPSCはもはや抑制されなかった(平均抑制率-1.0%,n=9)。SPは抑制性シナプス前終末端のN型Caチャネルに作用して伝達物質の放出を抑制すること推論される。興奮性、抑制性シナプス電流に対するSPの効果の差は、おそらく神経終末端におけるSP受容体密度の差に起因すると想像される。この実験結果は、SPが痛覚伝達物質として働くばかりでなく、抑制シナプスの抑制を通じて痛覚を強める可能性を示唆する。

研究了主要的疼痛发射器物质P（SP）的突触传递修饰效应。从少年大鼠中取出脊髓，并以120μm的厚度制备切片。在直接识别背喇叭背角层的神经元下的神经元之后，使用斑块夹紧进行了全细胞记录，并将膜电位固定在-70 mV时，以测量膜电流。在存在CNQX的情况下，在双核氨酸，士宁宁和抑制性突触电流（IPSC）的情况下，将间神经元细胞外刺激至单突触诱导的兴奋性突触电流（EPSC）。当在灌注液中施用SP（0.5-1.0μM）时，在16例中的14例中，IPSC的振幅显着抑制。 14例的平均抑制率为43％。相比之下，在19例19例中的13例中，EPSC被抑制，在13例病例中抑制率为29％。为了阐明SP的作用部位，在存在四毒素的情况下记录了自发的MicroIPSC（MIPSC）。 MIPSC的平均振幅和时间过程根本不受SP的影响。因此，SP的IPSC抑制作用得出的是pros症。此外，MIPSC的频率随着SP给药而没有显着变化。 N型CA通道阻滞剂ω-持续毒素（3μM）抑制了IPSC的幅度约49％（n = 6）。当SP用ω-持续毒素部分施用SP时，IPSC不再抑制（平均抑制率-1.0％，n = 9）。可以推断SP在抑制性突触前末端的N型CA通道上作用以抑制发射机的释放。 SP对兴奋性，抑制性突触电流的影响的差异可能是由于神经末端的SP受体密度差异所致。该实验的结果表明，SP不仅充当疼痛发射器，而且还可能通过抑制突触增强疼痛感觉。

项目成果

Hayashi Y: "Role of a metabotropic glutamate receptor in synaptic modulation in the accessory olfactory bulb." Nature. 366. 687-690 (1993)

Hayashi Y：“代谢型谷氨酸受体在副嗅球突触调节中的作用。”

Takahashi T: "Different types of calcium channels mediate central synaptic transmission." Nature. 366. 156-158 (1993)

Takahashi T：“不同类型的钙通道介导中枢突触传递。”

Farrant M: "NMDA receptor channels of developing granule cells in rat thin cerebellar slices." Journal of Physiology. 467. 2729 (1993)

Farrant M：“大鼠小脑切片中发育中的颗粒细胞的 NMDA 受体通道。”

Kobayashi S: "Whole-cell properties of temperature-sensitive neurons in rat hypothalamic slices." Proc.R.Soc.Lond B.251. 89-94 (1993)

Kobayashi S：“大鼠下丘脑切片中温度敏感神经元的全细胞特性。”

Sladeczek F: "Presynaptic inhibitory action of a metabotropic glutamate receptor agonist on excitatory transmission in visual cortical neurons." Proc.R.Soc.Lond.B.253. 297-303 (1993)

Sladeczek F：“代谢型谷氨酸受体激动剂对视觉皮层神经元兴奋性传递的突触前抑制作用。”