Molecular mechanisms of responses to hypoxic stimulation in medullary cardio-respiratory center neurons

延髓心肺中枢神经元对缺氧刺激反应的分子机制

• 批准号: 22K06474
• 负责人: 鬼丸 洋
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Showa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06474/
• 关键词: 低酸素応答; Phox2b; チロシン水酸化酵素; 吻側腹外側延髄; アストロサイト; ATP受容体; NOX; 呼吸性ニューロン; 循環ニューロン; NADPHオキシダーゼ

これまでの研究で，新生児ラット摘出脳幹－脊髄標本を用いて，延髄吻側腹外側部の呼吸・循環関連ニューロンから細胞内記録を行い，低酸素および高二酸化炭素刺激に対する膜電位応答をTTX存在下で調べてきた．その結果，Phox2b+/TH+ニューロン（いわゆるC1アドレナリンニューロン）は低酸素刺激に対し，脱分極を示したが，高二酸化炭素刺激には応答しなかった．これらの実験はTTX存在下で行われたので，その細胞の内因性応答を示すと考えられるが，周囲のアストロサイトが低酸素に直接反応（TTX非依存性，Ca2+依存性）し，その結果アストロサイトから放出されたATPがP2受容体を介して，ニューロンに作用するという可能性も考えられた．そこで2022年度は主に，ATPあるいはグルタミン酸などのグリオトランスミッターの受容体ブロッカーの存在下（いわゆるカクテルブロッカー溶液）でのPhox2b+/TH+ニューロンの低酸素応答を調べた．カクテルブロッカー溶液：P2プリン作動性受容体アンタゴニスト, PPADS (5 μM)； P2Y1 アンタゴニスト, MRS2179 (10 μM)； P2X and P2Y プリン作動性アンタゴニスト, Suramin (100 μM)；グルタミン酸受容体アンタゴニスト，CNQX (10 μM)；NMDA受容体アンタゴニスト，MK-801 (10 μM)；TTX （0.５μM）その結果，Phox2b+/TH+ニューロンはカクテルブロッカー存在下でも低酸素刺激に対し，有意な脱分極応答を示すことが明らかになった．この結果は，Phox2b+/TH+ニューロン（いわゆるC1アドレナリンニューロン）が中枢性低酸素受容器の1つである可能性を示している．

In this study, we found that the membrane potential response to hypoxia and hyperacidification carbon stimulation was modulated in the presence of TTX. As a result, Phox2b+/TH+ ーン(Iwayuru C1 А дンーン) responded to low-acid stimulation and showed depolarization, and responded to high-acid carbon stimulation in high school. In the presence of TTX, the intrinsic response of all cells was demonstrated. The results showed that the intracellular response of all cells was directly related to the response of low acid (TTX-independent, Ca2 +-dependent). In 2022, the main reason for this is that in the presence of ATP, Phox2b+/TH+ is regulated in the presence of a receptor solution. Solution: P2 active receptor, PPADS (5 μM); P2Y1 active receptor, MRS2179 (10 μM); P2X and P2Y active receptor, Suramin (100 μM); NMDA active receptor, CNQX (10 μM);NMDA active receptor, MK-801 (10 μ M); TTX (0.5μM) showed that Phox2b+/TH+ was not sensitive to low-acid stimulation in the presence of TXB, but to intentional depolarization. The results show that Phox2b+/TH+ is a central hypoacid receptor.

项目成果

Dual orexin receptor blocker suvorexant attenuates hypercapnic ventilatory augmentation in mice

• DOI: 10.1016/j.brainres.2022.148061
• 发表时间: 2022-09-15
• 期刊: BRAIN RESEARCH
• 影响因子: 2.9
• 作者: Fukushi, Isato;Yokota, Shigefumi;Okada, Yasumasa
• 通讯作者: Okada, Yasumasa

Involvement of cannabinoid receptors in descending inhibition on spinal seizure-like activity in the phrenic output

大麻素受体参与对膈输出中脊髓癫痫样活动的下行抑制

• 发表时间: 2022
• 作者: Shih Tien Lin;Makito Iizuka;Shunya Yoda;Hiroshi Onimaru;Masahiko Izumizaki
• 通讯作者: Masahiko Izumizaki