흰쥐 내측 전정신경핵 뉴론에서 전압의존성 칼슘채널의 전기생리학적 특성 = Electrophysiological Characteristics of Voltage-dependent Calcium Channel in the Medial Vestibular Nuclear Neuron

국문 초록 (Abstract)

효소 처리하여 얻은 흰쥐의 내측 전정핵 세포를 대상으로 막전압 고정법을 시행하여 전압의존성 칼슘 이온전류를 기록하였고 다음과 같은 결과를 얻었다.
1. 유지전압을 -80 mV로 하고 10 mV 간격으로 -5 mV에서 +20mV까지 단계적으로 탈분극 자극을 가했을 때 내측 전정핵 세포에서 관찰된 전압의존성 칼슘전류는 -40 mV의 자극에서부터 활성화되기 시작하였고 탈분극 자극 전압이 높을수록 전류의 크기도 컸으며, +10 mV의 탈분극 자극에 대해서 475.12±55.86 pA의 최대 크기를 보인 후 점차 감소하였다.
2. 세포외액의 Ca^(2+) (5 mM) 대신 Ba^(2+) 10 mM 을 첨가하여 관류시켰을 때는 전압의존성 칼슘 전류의 크기가 +10 mV의 탈분극 자극에 대하여 약 2배 증가 하였고, Ca^(2+) 대신 Cd^(2+) 2 mM을 첨가하여 관류시켰을 때는 칼슘전류가 거의 완전히 차단되었다.
3. 전정핵 뉴론 전압의존성 칼슘전류의 활성화 곡선은 절반활성화 전압 -4.14 mV, 기울기요소 3.80 mV이었고, 불활성화 곡선은 절반불활성화 전압 -11.96 mV 기울기요소 8.86 mV이었다.
4. 유지전압을 -80 mV로 했을 때에 비하여 -40 mV로 유지했을 때는 활성화되기 시작하는 탈분극자극이 보다 높았으며, +10 mV의 자극에 대한 반응은 내향성 전류의 크기가 더 작게 나타났다.
5. 높은 전압에 의해 활성화되는 칼슘전류를 차단하는 것으로 알려진 nicardipine 4 μM을 세포외액에 관류시킨 경우에는 칼슘 전류가 감소하였는데 특히 지속성 부분이 많이 감소하였으며, 낮은 전압에 의해 활성화되는 칼슘전류를 차단하는 것으로 알려진 flunarizine 4 μM 을 관류시킨 경우에도 칼슘전류는 감소하였는데 일과성부분도 감소하는 특징을 보였다.
이상의 연구 결과 전정핵 세포에는 전압의존성 칼슘채널 중 높은 전압에 의해 활성화되는 칼슘채널과 낮은 전압에 의해 활성화되는 칼슘채널이 존재하며, 이들 칼슘 채널들이 전정핵 세포에서 세포내 칼슘 이온 유입을 담당하고 이에 따라 전정핵 세포의 흥분성을 조절하리라 생각된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Whole-cell voltage clamp techniques were used to identify and characterize inward calcium currents in acutely isolated medial vestibular nuclear neurones. When cells were held at -80 mV and depolarized from 50 mV to +20 mV in 10 mV increments, sustained inward currents were evoked. The calcium currents evoked by depolarizing pulses peaked around 475 ± 55.86 pA at +10 mV Replacement of external Ca^(2+) (5 mM) with Ba^(2+) (10 mM) increased the amplitude of currents about 2 folds. However, replacement of external Ca^(2+) with Cd^(2+) (2 mM) almost abolished the inward calcium currents. Valtage and time dipendent activation and inactivation kinetics were analyzed. The steady-state activation (V1/2= -4.14 mV, slope factor= 3.80 mV) and inactivation (V1/2= -11.96 mV, slope factor= 8.86 mV) curves were plotted and these were well fitted by Boltzmann equation. Changing the holding potential from -80 mV to -40 mV decreased the current amplitude. The application of nicardipine (4 μM) reduced long-lasting inward current. The application of flunarizine (4 μM) reduced transient inward current. These inhibitions produced by nicardipine and flunarizine was associated with a small positive shift of the calcium channel activation curve. These results suggest that medial vestibular nuclear neurons have both LVA and HVA L-type Ca^(2+) channel subtypes. These ionic currents might have an essential role in regulating membrane excitability in the rat vestibular nuclear neuron.

목차 (Table of Contents)

• 국문초록 = 1
• 서론 = 3
• 실험방법 = 5
• 실험결과 = 9
• 고찰 = 23
• 결론 = 27
• 참고문헌 = 28
• 영문초록 = 33