Nav2イオンチャンネルの生理機能

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Na_xは、アミノ酸一次配列の相同性から電位依存性Na^+チャンネルの一種であると分類されてきた。しかしながら膜電位変化では開閉しないことから、チャンネル特性も生理機能も不明であった。我々は遺伝子欠損マウスを作製して解析したところ、1)Na_xは中枢神経系の水分・塩分バランスの調節に関与している脳弓下器官、終板脈管器官といった脳室周囲器官及び一部の神経核に特異的に発現していること、2)遺伝子欠損マウスは過剰な塩分摂取を示すこと、3)c-fosの発現を目安に、遺伝子欠損マウスの中枢神経系における神経細胞活動レベルを解析したところ、これら脳室周囲器官に過剰な活動が検出されることを見いだしていた。今回の研究プロジェクトでは、イオンイメージング法によってNa_xのチャンネル解析を行った。その結果、細胞外液のNa^+濃度を5〜15mM上昇させた場合に、Na_xによると思われる細胞内Na^+濃度増大がNa_xを発現している神経細胞に観察された。細胞内Na^+濃度増大は、浸透圧刺激では引き起こされることのないことから、細胞外ナトリウムに特異的な現象であった。また、遺伝子欠損マウスの細胞では、このような現象は観察されなかった。遺伝子欠損マウスの細胞にNa_x発現ベクターを導入するとナトリウム感受性の回復が観察された。これらの結果は、Na_xは細胞外ナトリウム濃度依存性という全く新しい特性を有するナトリウムチャンネルであり、中枢神経系において体液ナトリウム濃度を感知するナトリウムセンサー分子であることを示唆する。