HCNチャネル：機能と臨床的意味

過分極活性化環状ヌクレオチド溶質（HCN）チャネルは、細孔ループ陽イオンチャネルのスーパーファミリーに属します。哺乳類では、HCNチャネルファミリーは、心臓と神経系で発現する4人のメンバー（HCN1-4）で構成されています。HCNチャネルは、膜の過分極によって活性化され、Na+およびK+に透過性があり、静止膜電位の近くの電圧で構成的に開いています。多くの場合、活性化は、環状ヌクレオチド、特に環状アデノシン単リン酸（CAMP）との直接的な相互作用によって促進されます。HCNチャネルを介した陽イオン電流は、I（h）として知られています。HCNチャネルの開くことで、活動電位生成のしきい値に向けて膜脱分極を誘発し、膜抵抗、したがって興奮性および抑制性のシナプス後電位の大きさを減少させます。HCNチャネルは、個々のニューロンおよびニューロンネットワークにおけるニューロンの興奮性、シナプス電位の樹状突起統合、シナプス伝達、およびリズミカルな振動活性を制御する上で大きな役割を果たします。これらのチャネルは、シナプスの可塑性と記憶、視床皮質リズム、および体性感覚のメカニズムに関与しています。実験的証拠は、HCNチャネルがてんかんや痛みのメカニズムにも寄与する可能性があることを示しています。HCNチャネルの生理学的機能と神経障害に対するその意味が最近レビューされました。（1-10）。

The hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated (HCN) channels belong to the superfamily of pore-loop cation channels. In mammals, the HCN channel family comprises 4 members (HCN1-4) that are expressed in heart and nervous system. HCN channels are activated by membrane hyperpolarization, are permeable to Na+ and K+, and are constitutively open at voltages near the resting membrane potential. In many cases, activation is facilitated by direct interaction with cyclic nucleotides, particularly cyclic adenosine monophosphate (cAMP). The cation current through HCN channels is known as I(h); opening of HCN channels elicits membrane depolarization toward threshold for action potential generation, and reduces membrane resistance and thus the magnitude of excitatory and inhibitory postsynaptic potentials. HCN channels have a major role in controlling neuronal excitability, dendritic integration of synaptic potentials, synaptic transmission, and rhythmic oscillatory activity in individual neurons and neuronal networks. These channels participate in mechanisms of synaptic plasticity and memory, thalamocortical rhythms, and somatic sensation. Experimental evidence indicates that HCN channels may also contribute to mechanisms of epilepsy and pain. The physiologic functions of HCN channels and their implications for neurologic disorders have been recently reviewed.(1-10).