代謝調節型グルタミン酸受容体による脊髄視床路ニューロン活動性の調節機構

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脊髄視床路(STT)ニューロンは、侵害受容信号を脊髄から上位中枢へ出力する。その活動性制御機構の解明を目的として、生後2週齢ラット視床に逆行性トレーサーを注入し、脊髄スライス標本内の標識STTニューロンからパッチクランプ記録を行なった。脊髄にはグループI型代謝調節型グルタミン酸受容体(mGluR)のmRNAの発現が報告されている。そこでSTTニューロン出力に影響を与えうる因子として、グループI型mGluRについて検討を行なった。STTニューロンの約7割は自発的には活動電位を発生していないが、選択的作動薬DHPGの投与によって、約3分の2のSTTニューロンが、比較的規則的な持続性発火を示した。この興奮作用は可逆的で、シナプス入力に依存しない直接作用であった。また、DHPGの投与によってSTTニューロンに入力する自発性抑制性シナプス電流頻度も増加し、グループI型mGluRによる興奮作用は、STTニューロンのみならず、脊髄内抑制性ニューロンにも発生すると考えられた。STTニューロンには過分極で活性化されるカチオンチャネル(HCNチャネル)が発現しており、静止膜電位にも寄与することが示唆されたので、当初mGluRによる興奮作用との関連を仮定したが、HCNチャネルブロッカーであるCs存在下でもDHPGの興奮作用がみられたので、この関連は否定された。当初の研究計画においては、興奮作用に関与する細胞内メッセージとイオンチャネル種の同定を考慮していたが、DHPGを細胞外投与すると、その興奮作用は脊髄内の多様なニューロンに同時に及ぶため、複数種の調節因子が同時に放出される複雑な作用の可能性が想定された。従って細胞内メッセージの同定計画はいったん中断し、STTニューロンの興奮性をシナプス入力を介して調節する機構の解析を現在検討中である。