1.

論文

論文
横山, 茂 ; Yokoyama, Shigeru
出版情報: 平成17(2005)年度 科学研究費補助金 基盤研究(C) 研究成果報告書 = 2005 Fiscal Year Final Research Report.  2003-2005  pp.11p.-,  2007-05-07.  金沢大学医学系研究科
URL: http://hdl.handle.net/2297/00049439
概要: 抗カリウムチャネル(Kv1.1、Kv1.2)抗体を作製し、末梢神経系での局在を調べた。その結果、これらのチャネルはk筋および皮膚に分布する非侵害性感覚受容ニューロンに優位に発現していた。また、神経損傷後にKv1.2チャネルの発現低下が見られ た。これらの結果から、Kv1.2チャネルの神経損傷時の発現低下が、非痛覚(触覚、振動覚、温度覚等)ニューロンと二次痛覚ニューロンとの異所性シナプスの形成と相侯って、痛覚過敏、アロディニアで観察されるような過剰膜興奮を来たす可能性が示唆された。末梢神経の損傷および損傷前段階で誘導される因子を同定するために、成体ラットの坐骨神経を延長した。伸長速度が1.0、2.0、20.0mm/日の3群に分け、いずれも合計20.0mmまで伸長した。腰部脊髄後根神経節および坐骨神経からRNAを抽出し、インターロイキン1β(IL1β)、インターロイキン6(IL6)、腫瘍壊死因子α(TNFα)、神経成長因子(NGF)、脳由来神経栄養因子(BDNF)、ニューロトロフィン3(NT-3)、ニューロトロフィン4/5(NT-4/5)のmRNAの発現量をRT-PCRによって調べた。腰部脊髄後根神経節では、IL6のmRNA量が顕著に上昇し、TNFα、NGF、BDNF、NT-3、NT-4/5のmRNA量に変化は認められなかった。また、坐骨神経では、TNFαのmRNA量が上昇し、IL1β、IL6、NGF、BDNF、NT-3、NT-4/5のmRNA量に変化は認められなかった。これらの発現上昇は、Waller変性が認められない1.0、2.0mm/日群でも有意であった。IL6、TNFαは、神経損傷時にニューロン、シュワン細胞で誘導される主要な因子であると想定された。今後、IL6およびTNFαが膜電位依存性チャネル(特にKv1.1とKv1.2)の発現量を変化させるかどうか調べる予定である。<br />Kvl.1 and Kv1.2 are closely related pore-forming subunits of voltage-gated potassium (K+) channels, and are abundantly expressed in the peripheral nervous system. To clarify biological roles of these subunits in primary sensory afferentiation, we performed immunohistochemical analysis using specific polyclonal antidodies. In immunopeoxidase staining, dorsal root and trigeminal ganglia revealed that intense immunoreactivity (IR) for Kvl.1 and Kv1.2 was prediominant in medium to large cell bodies of primary sensory neurons. Double-immunofluorescence experiments revealed that the strongly immunoreactive neurons were most frequently RT97 (neurofilament)-positive; but rarely peripherin-or IB4-positive. In the spinad dorsal horn, both the anti-Kvl.1 and anti-Kv1.2 antibodies heavily stained the deeper laminae III-IV. These results suggest that voltage-gated channels composed of Kvl.1 and/or Kv1.2 subunits may play important roles in conducting mechanoceptive and proprioceptive sensation from skin and muscles. We also observed that, when sciatic nerve was ligated, Kv1.2-IR was reduced in DRG neurons. We now hypothesize that activities of particular subtypes of K+ channels are reduced after peripheral nerve injury, resulting in abnormal excitability of primary sensory neurons, (manuscript, in preparation) In pararell, we attempted to identify proteins unregulated after peripheral nerve perturbation. We demonstrated that sciatic nerve elongation induces production of interleukin-6 (IL-6) in DRG neurons and tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) in Schwann cells. The induction was detected not only in the acutely elongated 20-mm/d group, in which nuclear eccentricity in the cell body and degenerated axons were observed, but also in the gradually elongated 1-and 2-mm/d groups, in which no degenerative change was detectable. These data indicate that the expression levels of IL-6 and TNF-α are regulated delicately in the peripheral nervous system. (Osamura, et al., Exp. Neurol. 191: 61-70, 2005; Hagiwara et al., J. Orthop. Sci.10: 614-621, 2005) In the future, we will examine whether or not IL-6 and TNF-α alter expression levels of Kvl.1 and Kv1.2 proteins in neuropathic pain models.<br />研究課題/領域番号:15500255, 研究期間(年度):2003-2005<br />出典:「一次求心性Aβ線維のイオンチャネル発現異常が神経障害性疼痛発生に与える影響」研究成果報告書 課題番号15500255 (KAKEN:科学研究費助成事業データベース(国立情報学研究所))   本文データは著者版報告書より作成 続きを見る
2.

論文

論文
横山, 茂 ; Yokoyama, Shigeru
出版情報: 平成14(2002)年度 科学研究費補助金 基盤研究(C) 研究成果報告書 = 2002 Fiscal Year Final Research Report.  1999-2002  pp.4p.-,  2003-05.  金沢大学大学院医学系研究科
URL: http://hdl.handle.net/2297/00049440
概要: 研究経過・結果は以下の通りである。1.ラット膜電位依存性カリウムチャネルの構成サブユニット(Kv1.1とKv1.2)のアミノ酸配列にもとずく合成ペプチドをウサギに免疫し、抗血清を抗原ペプチド結合カラムクロマトグラフィーによって精製した。2. 上記抗体を用いてKv1.1あるいはKv1.2の相補DNAを導入したCOS-7細胞で特異的な免疫染色が認められた。いずれの抗体でも、ラット小脳膜分画を用いたウエスタンブロット解析において、特異的なバンドを検出された。3.ラット腰部脊髄後根神経節と三叉神経節を酵素抗体法によって染色したところ、Kv1.1あるいはKv1.2の免疫反応性は中型から大型の神経細胞体で観察された。これらの細胞体の50%以上はニューロフィラメント(RT97)陽性であった。ペリフェリンと同時陽性の細胞は僅かであった。4.脊髄後角では、Kv1.1、Kv1.2の免疫反応性は深部III-IV層で顕著であった。5.ヒラメ筋では、Kv1.1およびKv1.2の免疫反応性が螺旋状の構造物に認められ、抗ニューロフィラメント抗体にも反応性を示したことから感覚ニューロンの末梢側受容体であることが示唆された。6.下肢皮下への蛍光標識金コロイド注入後に標識されるL4後根神経節内の細胞体の一部はKv1.1あるいはKv1.2陽性であり、皮膚感覚ニューロンの少なくとも一部にこれらのチャネルが発現していることが示された。7.坐骨神経切断後の腰部脊髄後根神経節でKv1.1およびKv1.2の免疫反応性の低下が認められた。したがって、生理的状態でKv.1.1、Kv1.2チャネルは筋および皮膚に分布する非侵害性感覚受容ニューロンにおける活動電位の大きさ、頻度、伝播等を調節していると示唆された。同時に、これらのチャネルの発現低下は神経損傷後の痛覚過敏、アロディニアの一因となる可能性が推測された。<br />Kv1.1 and Kv1.2, two most closely related members of the Shaker-like gene subfamily, encode pore-forming subuaits of voltage-gated potassium (K^+) channels. To clarify physiological roles of these proteins in primary sensory afferentiation, we have performed inimunohistochemical analysis using specific antidodies. Immunoperoxidase staining of dorsal root and trigeminal ganglia revealed that strong immunoreactivity (IR) for Kv1.1 and Kv1.2 was predominant in medium- and large-sized neurons. In double-immunofluorescence experiments, the cells strongly positive for these subunits were most frequently observed in RT97 (neurofilament)-positive large neurons; but rarely in peripherin- or IB4-positive small neurons. In the spinal dorsal horn, both the aati-Kv1.1 and anti-Kv1.2 antibodies heavily staiaed the deeper laminae III-IV. At the electron microscopic level, IRs for these proteins were preferentially localized in myelinated axons with large diameter. These results suggest that voltage-gated K^+ channels composed of Kv 1.1 and/or Kv 1.2 subunits may play important roles in conducting mechanoceptive and proprioceptiye sensation from skin and muscles. Conceivably, decreased expression of these channels after injury might cause hypereexcitability of neurons, thereby leading to hyperalgegia or allodyaia.<br />研究課題/領域番号:11680753, 研究期間(年度):1999-2002<br />出典:「電位依存性ナトリウム・カリウムチャネルの神経障害性疼痛に伴う発現異常の分子機構」研究成果報告書 課題番号11680753 (KAKEN:科学研究費助成事業データベース(国立情報学研究所))   本文データは著者版報告書より作成 続きを見る