高授与型、大細胞神経分泌ニューロンにおけるKV3様カリウム電流とスパイク再分極におけるその役割

視床下部のスライスおよび急性解離ニューロンでの全細胞記録を使用して、視床下部上眼窩上ニューロンのKV3様の高閾値K+電流を特定しました。-50 mVから誘発されたテトラエチルアンモニウム（茶）感受性電流（<1 mm茶）は、10〜30ミリ秒で不活性化された大きな成分と、1〜2秒で不活性化されるより小さな、持続的な成分によって特徴付けられました。解離ニューロンのI/V関係は、KV3様チャネルの存在と一致する勾配と電圧依存性を備えたTEAを吸引する電流を明らかにしました。スライスでは、0.01〜0.7 mmの茶を使用したテストでは、高速電流と持続的な電流の両方で200〜300 nmのIC50が生成されました。高速過渡電流は、BDS-I（100 nm）に敏感であることを考えると、KV3.4サブユニットの発現に関連する電流に類似していた。持続的な茶感受性電流は、KV3.1/3.2サブユニットに起因するものと同様に見えました。質的に類似していますが、スライスのオキシトシン（OT）とバソプレシン（VP）ニューロンは、VPニューロンの持続電流の強い存在で異なりました。両方の細胞タイプで、TEA誘発スパイクの広がりのIC50は、電圧クランプでの電流抑制で観察されたものと類似していた。ただし、茶は、OTニューロンよりもVPニューロンのスパイク幅に大きな影響を与えました。免疫化学的研究により、VPニューロンにおけるKV3.1bアルファサブユニットのより強い発現が明らかになりました。これは、VPスパイク再分極におけるこの現在のタイプのより大きな重要性に関連している可能性があります。OTおよびVPニューロンは急速な発火とは見なされないが、頻度依存性とカルシウム依存性のスパイクの広がりを示すため、KV3様電流は、繰り返し発火中に許容範囲内でスパイク幅とカルシウムの流入を維持するために重要かもしれません。

We identified Kv3-like high-threshold K+ currents in hypothalamic supraoptic neurons using whole cell recordings in hypothalamic slices and in acutely dissociated neurons. Tetraethylammonium (TEA)-sensitive currents (< 1 mM TEA) evoked from -50 mV were characterized by a large component that inactivated in 10-30 ms, and a smaller, persistent component that inactivated in 1-2 s. I/V relations in dissociated neurons revealed TEA-subtracted currents with a slope and voltage dependency consistent with the presence of Kv3-like channels. In slices, tests with 0.01-0.7 mM TEA produced an IC50 of 200-300 nM for both fast and persistent currents. The fast transient current was similar to currents associated with the expression of Kv3.4 subunits, given that it was sensitive to BDS-I (100 nM). The persistent TEA-sensitive current appeared similar to those attributed to Kv3.1/3.2 subunits. Although qualitatively similar, oxytocin (OT) and vasopressin (VP) neurons in slices differed in the stronger presence of persistent current in VP neurons. In both cell types, the IC50 for TEA-induced spike broadening was similar to that observed for current suppression in voltage clamp. However, TEA had a greater effect on the spike width of VP neurons than of OT neurons. Immunochemical studies revealed a stronger expression of the Kv3.1b alpha-subunit in VP neurons, which may be related to the greater importance of this current type in VP spike repolarization. Because OT and VP neurons are not considered fast firing, but do exhibit frequency- and calcium-dependent spike broadening, Kv3-like currents may be important for maintaining spike width and calcium influx within acceptable limits during repetitive firing.