論文要約
論文題名
E l e c t r o p h y s i o l o g i c a l m a t u r a t i o n and i n c r e a s e d e x c i t a b i l i t y o f human i P S C ・ d e r i v e d n e u r o n s i n HTR2A v a r i a n t ‑ r e l a t e d s l e e p b r u x i s m
（睡眠時ブラキシズムに関連したセロトニン
2A
受容体遺伝子多型を有するヒトi P S
細胞由 来神経細胞の電気生理学的な成熟と興奮性の増大）掲載雑誌名
J o u r n a l o f C e l l S c i e n c e
歯学研究科歯学専攻（歯科補綴学）博士課程
AvijiteKumer Sarkar
論文要約
【背景・目的】睡眠時ブラキシズム
( S B )
の発症機序は未だ不明である．我々は先行研究に おいて，セロトニン2A
受容体遣伝子(HTR2A)
の一塩基多型( S N P )
であるr s 6 3 1 3
のC
アレルとSB
との関連を報告し 1,SB
特異的i P S
細胞由来ニューロンを樹立した 2,本研究 では，SB
発症機序の解明を目標としてSNP
がニューロンの挙動に与える影審を検討する為i P S
細胞を後腿腹側領域のニューロンヘと分化誘導し，ホールセルパッチクランプ記録を 行った．【方法】先行研究で樹立済みのヒト
i P S
細胞 2を4
株(SBl・SB2;
リスクアレルあり，C o n t r o l l ・ C o n t r o l 2 ;
リスクアレルなし）用いた．分化誘導は，先行研究のプロトコールを改 良して用い，分化誘導の開始日をd a y si n v i
かo ( D I V )0
とした．まずニューロンの特性を顆 査する為RT・qPCR
を行った.N K X 2 . 2 , ENI, HOXC4, N e s t i n , B I I I ・ t u b u l i n , HTR2A
をマ ーカーとし，D I V 7 ,4 1
における発現量をそれぞれ解析した．ホールセルパッチクランプ記録 はまずC o n t r o l 2
の細胞株を用い，D I V 3 1 ‑ l l l
における受動的パラメーター（静止膜電位RMP,
膜抵抗Rm,
時定数玩，膜容量Cm)
と能動的パラメーターを記録した．その後，DIV31・51
において，その他3
株( S B l ,S B 2 , C o n t r o l l )
についても同様のパラメーターを 記録し，各細胞株間で比較検討した．（倫理審査委員会承認番号：1 7 9 )
［結果】今回用いたプロトコルにより誘導された細胞は
DIV7
において中脳・後脳マーカー であるNKX2.2
と，腹側マーカーであるENI
を高発現しており，またDIV41
においてHTR2A
と，ニューロンマーカーであるB I I I ・ t u b u h n
を有意に高発現していたこのことか らi P S
細胞が後脳腹側領域のニューロンヘと分化誘導されたことが示唆された．次にC o n t r o l 2
を用いたホールセルパッチクランプ記録行ったまず受動的パラーメーターにつ いて， RMP は経時的な過分極がみられ，また Rm と ~m は減少傾向がみられた．一方 Cm は増加傾向が詔められたこれらの傾向は一般的なニューロンの成熟過程として報告されて いるもの 3と同様であった．続いて能動的パラメーターについて，自発的活動電位を発生す るニューロンの割合は経時的に増加することがわかったまたそれらのニューロンを発火 の振幅と頻度で
3
タイプに分類したところ，最も高い振幅と頻度を示すType3
ニューロン の割合が経時的に増加していたそこで活動電位( A P )
に関するパラメーターについても 評価を行ったその結果，APR
バ基電流）とAP
閾値は，経時的に増加し，またAP
振幅とAP
半減時間は減少傾向がみられたこれらの傾向は分化誘導したニューロンが神経伝達機構 を形成する過程として報告されているものと類似している生全ての細胞株における，これ らのパラメーターをD I V 3 1 ・ 5 1
にて比較検討したところ，C o n t r o l
株に比較し，SB
株におけ るAP
頻度は負荷電流50pA
以上で有意に増加して約2
倍の上昇を示し,AP
半減時間は有意 に短縮していた．【考察】今回我々が分化誘導したニューロンの成熟過程は，生体における動向と類似してい た互また，
AP
頻度およびAP
半減期にSB
株とC o n t r o l
株間に差を認めた一方で，その他 の膜特性の受動的パラメーターには差を認めなかったこのことから，SB
株ニューロンで は，受動輸送には大きな変化は無いが，そのインプットーアウトプット機能，つまり能動輸 送の反応性に変化が生じている可能性が示唆された本研究は睡眠時ブラキシズムに特異 的なヒトi P S
細胞を用いたi nv i t r o
モデル化を試みて，その表現型に繋がる膜特性を示した 初めての報告である今回見出されたSB
特異的な電気生理学的特性は，今後SB
の病態メカニズムを解明する上で，有用な指標となることが期待される．
【参考文献】
3 10
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C e l l S c i . 1 3 1 . j c s 2 1 0 9 8 9 .
【利益相反
