ムスカリン性アセチルコリン受容体を介するシグナルの多様性および相互依存性の解析

毒蕈碱乙酰胆碱受体介导信号的多样性和相互依赖性分析

基本信息

批准号：
20021014
负责人：
少作隆子
金额：
$ 3.33万
依托单位：
Kanazawa University
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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20021014/
关键词：
生理学神経科学脳・神経シグナル伝達

项目摘要

アセチルコリンの作用メカニズムの解明を目指し、ラット培養海馬ニューロンの膜電位および膜電流に対するムスカリン性受容体アゴニスト(oxo-M)の効果を調べた。昨年度は、M_1/M_3ムスカリン性受容体-PLCβを介する脱分極のメカニズムには「非選択性陽イオンチャネルの活性化」と「M電流を含むK^+チャネルの抑制」があり、電極内Ca^<2+>濃度を下げるとこれらの作用が小さくなることを見出した。本年度は、このCa^<2+>依存性を確認するため、脱分極パルスにより細胞内Ca^<2+>濃度を一過性に上昇させた場合の影響を調べた。実験はapaminによりCa^<2+>依存性K^+チャネルを抑制した条件で行った。その結果、脱分極パルス直後にoxo-Mを投与するとK^+チャネルの抑制作用が促進されることが確かめられた。また、K^+チャネルの抑制作用はPLCの基質であるPIP_2を細胞内に注入することにより小さくなるという結果を得た。さらに、統合失調症の治療薬であるclozapineの代謝物であるdesmethylclozapineがM_1アゴニストとして働くことが報告されていることから、この薬剤の作用を調べた。その結果、多くのニューロンではoxo-Mと同様の作用を引き起こすことはできなかった。また、desmethylclozapineにはシナプス伝達を抑制する作用があることを見出した。この効果は、興奮性シナプスに比べ抑制性シナプスでより強く、また、PP比の解析より作用部位はシナプス前性であることが示唆された。以上の結果より考えられるモデルは以下の通りである。M_1/M_3受容体(主にはM_3)はPLCβを介し、(1) PIP_2の減少などによりM電流を含むK^+チャネルを抑制し、(2) 一部のニューロンではさらに非選択性陽イオンチャネルを活性化する。これらの反応は、少なくとも定性的にはCa^<2+>依存性であることが確かめられた。

为了阐明乙酰胆碱的作用机理，我们研究了毒蕈碱受体激动剂（Oxo-M）对大鼠培养的海马神经元膜电位和膜电流的影响。去年，我们发现通过M_1/M_3毒蕈碱受体-PLCβ进行去极化的机制包括“非选择性阳离子通道的激活”和“抑制含有M电流的K^+通道的抑制”，并且在电极中降低了Ca^<2+>的浓度。在今年，为了确认这种Ca^<2+>依赖性，我们研究了通过去极化脉冲瞬时Ca^<2+>浓度瞬时增加的影响。实验是在Ca^<2+> - 依赖性K^+通道被apamin抑制的条件下进行的。结果，已经证实，去极化脉冲后立即给予Oxo-M促进K^+通道的抑制作用。此外，通过向细胞中注入PIP_2的PIP_2（一种底物）来降低K^+通道的抑制作用。此外，研究了这种药物的作用，因为据报道，氯氮平是氯氮平的代谢产物，一种精神分裂症的药物，是M_1激动剂。结果，许多神经元无法与Oxo-M产生相似的作用。我们还发现，去甲基氯氮平具有抑制突触传播的作用。这种作用在抑制性突触时比兴奋性突触更强，PP比率的分析表明作用部位是突触前的。基于上述结果的可能模型如下。 M_1/M_3受体（主要是M_3）通过PLCβ抑制包含M电流的K^+通道，例如减少PIP_2，（2）激活某些神经元中的非选择性阳离子通道。这些反应至少在定性上被证实是依赖性的。