TRPV4チャネルを介した体温調節機構の解明

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transient receptor potential vanilloid 4チャネル(TRPV4)は視床下部・正中視索前野での発現が報告されている非選択的カチオンチャネルであるが、これまでその役割はほとんど解明されてこなかった。特に、TRPV4発現ニューロンを可視化することが困難であったため、電気生理学的検討が全く進んでいなかった。そこで、申請者はテトラサイクリン応答性配列とテトラサイクリン感受性転写活性化因子を2A配列を用いて繋げたトランスジェニックマウスを作成した。この遺伝子改変マウスでは、TRPV4陽性細胞においてEGFPがプロモーター活性とは独立して無制限に発現することが期待されたが、実際にこのシステムはin vivoでは機能しておらず、EGFP発現は本来のTRPV4プロモーター活性に依存しているものと考えられた。そのため、ニューロンにおいてはEGFP発現をもとにTRPV4陽性細胞を見分けることができなかった。しかしながら、脈絡叢上皮細胞(CPEC)においては明確なEGFP発現を観察できた。CPECは脳室内に存在している細胞であり、脳脊髄液分泌を司っている。免疫染色を行った結果、深部体温下で活性化し得るTRPV4のCPEC脳室側での局在が示された。そのため、TRPV4は脳脊髄液分泌に影響するであろうことが考えられたが、これまでその分子機構は明らかにされでいない。これに加えて、これまで未発見であったCPECにおけるカルシウム活性化クロライドチャネルの存在を明らかにした。また、その分子実体が近年クローニングされたアノクタミン1であることも明らかとした。さらに、TRPV4の活性化に伴い流入したカルシウムによってアノクタミン1が強く活性化することをHEK293T細胞と単離したCPECにおけるホールセルパッチクランプ法によって明らかにした。TRPV4とアノクタミン1において証明された機能連関は他のカルシウム透過性チャネルにおいても同様であることが考えられるため、今後はCPECのみならず、アノクタミン1の好発部位である後根神経節や顎下腺、気管上皮などにおいてもこの機能連関の生理的役割が解明されていくものと期待される。