メラトニンは、ラット網膜神経節細胞のPLC/PKCシグナル伝達経路を介してグリシン電流を増強します

脊椎動物網膜では、メラトニンはさまざまな生理学的機能を調節します。この研究では、ラット網膜神経節細胞（RGC）のグリシン電流のメラトニン誘発性増強の根底にあるメカニズムを調査しました。免疫蛍光二重標識は、ラットRGCがメラトニンMT（2）受容体に対してのみ免疫反応性であることを示しました。メラトニンは、RGCのグリシン電流を増強し、MT（2）受容体拮抗薬4-p-PDOTによって逆転しました。メラトニン効果は、GDP-BETA-Sの細胞内透析によってブロックされました。百日咳毒素によるプレインキュベーションまたはホスファチジルコリン（PC）特異的ホスホリパーゼC（PLC）阻害剤D609の適用は、ホスファチジルイノシトール（PI）-PLC阻害剤U73122のいずれかがメラトニン効果をブロックしました。プロテインキナーゼC（PKC）活性化因子PMAはグリシン電流を増強し、PMAメラトニンの存在下では、電流のさらなる増強を引き起こすことができず、PKC阻害剤ビシンドリルマレイミドIVの適用はメラトニン誘発性増強を廃止しました。[Ca（2+）]（i）がBaptaによってキレート化されたときにメラトニン効果は持続し、メラトニンは[Ca（2+）]（i）の増加を誘発しませんでした。8-BR-CAMPまたは8-BR-CGMPがグリシン電流の増強を引き起こすことができず、PKA阻害剤H-89およびPKG阻害剤KT5823の両方がブロックしなかったため、CAMP-PKAもCGMP-PKGシグナル伝達経路も関与していないようです。メラトニン誘発性増強。その結果、G（I/O）共役MT（2）受容体の活性化に続く、異なるPC-PLC/PKCシグナル伝達経路は、ラットRGCのグリシン電流のメラトニン誘発性増強の原因である可能性が最も高い。さらに、ラット網膜スライスでは、メラトニンがRGCの光誘発グリシン受容体媒介阻害阻害後のシナプス後電流を増強しました。これらの結果は、メラトニンが夜間より高いレベルにあることが、動物が内側網膜のグリシン作動性アマクリン細胞によって主に媒介される抑制シグナルを調節することにより、暗視の陽性または負のコントラストを検出するのに役立つ可能性があることを示唆しています。

In vertebrate retina, melatonin regulates various physiological functions. In this work we investigated the mechanisms underlying melatonin-induced potentiation of glycine currents in rat retinal ganglion cells (RGCs). Immunofluorescence double labelling showed that rat RGCs were solely immunoreactive to melatonin MT(2) receptors. Melatonin potentiated glycine currents of RGCs, which was reversed by the MT(2) receptor antagonist 4-P-PDOT. The melatonin effect was blocked by intracellular dialysis of GDP-beta-S. Either preincubation with pertussis toxin or application of the phosphatidylcholine (PC)-specific phospholipase C (PLC) inhibitor D609, but not the phosphatidylinositol (PI)-PLC inhibitor U73122, blocked the melatonin effect. The protein kinase C (PKC) activator PMA potentiated the glycine currents and in the presence of PMA melatonin failed to cause further potentiation of the currents, whereas application of the PKC inhibitor bisindolylmaleimide IV abolished the melatonin-induced potentiation. The melatonin effect persisted when [Ca(2+)](i) was chelated by BAPTA, and melatonin induced no increase in [Ca(2+)](i). Neither cAMP-PKA nor cGMP-PKG signalling pathways seemed to be involved because 8-Br-cAMP or 8-Br-cGMP failed to cause potentiation of the glycine currents and both the PKA inhibitor H-89 and the PKG inhibitor KT5823 did not block the melatonin-induced potentiation. In consequence, a distinct PC-PLC/PKC signalling pathway, following the activation of G(i/o)-coupled MT(2) receptors, is most likely responsible for the melatonin-induced potentiation of glycine currents of rat RGCs. Furthermore, in rat retinal slices melatonin potentiated light-evoked glycine receptor-mediated inhibitory postsynaptic currents in RGCs. These results suggest that melatonin, being at higher levels at night, may help animals to detect positive or negative contrast in night vision by modulating inhibitory signals largely mediated by glycinergic amacrine cells in the inner retina.