A班シナプスにおけるアセチルコリンの情報伝達（千崎）アセチルコリン（Ach）の合成アセチルCoA＋コリン →アセチルコリン酵素：コリンアセチルトランスフェラーゼ（ChAT) コリントランスポーター Na⁺ Na⁺ アセチルCoA＋コリンコリン ChAT コリン作動性神経 Ach Ach トランスポーター Ca²⁺チャネル Ca²⁺ Ach シナプス小胞に貯蔵 H⁺ Ca²⁺↑ Ach 再利用アセチルコリンの分泌シナプス前膜の電位依存性シナプス前受容体 Ca²⁺チャネル開口炭酸＋水 →細胞内Ca²⁺濃度上昇 →開口放出コリン＋酢酸 ChE 受容体に結合ムスカリン性ニコチン性アセチルコリンアセチルコリン受容体受容体 Achの分解 Ach→コリン＋酢酸酵素：コリンエステラーゼ(ChE) 質問：Gqタンパク質共役型受容体について、Ca²⁺濃度の上昇及びPKC活性化から平滑筋収縮に至るまでの詳しい機序を教えてほしい。回答 ① 神経伝達物質(NA,Ach)が受容体(α₁,M₁,₃,₅)に結合すると、Gｑタンパク質を介してPLCが活性化され、PIP₂からIP₃とDGが産生される。また、受容体刺激により細胞膜が脱分極し、電位依存性Ca²⁺チャネルが開口して細胞外から細胞質内へCa²⁺が流入する。 ② IP₃が筋小胞体上のIP₃受容体に結合することにより放出されたCa²⁺は、同じく筋小胞体上に存在するリアノジン受容体に結合し、さらなるCa²⁺の放出を引き起こす。 ③ 細胞質内で濃度が上昇したCa²⁺は、不活性型のカルモジュリンと結合し、活性型のCa²⁺カルモジュリン複合体になる。また、Ca²⁺やDGによって、PKCも活性化される。 ④ Ca²⁺-カルモジュリン複合体や活性化されたPKCは、ミオシン軽鎖キナーゼ(MLCK)を活性化する。活性化されたMLCKは、平滑筋のミオシン軽鎖をリン酸化する。 ⑤ リン酸化されたミオシン軽鎖がアクチンをたぐり寄せ、その結果平滑筋の収縮が起こる。 ※上記の作用機序を下図に示す。 ⑤ 平滑筋収縮 ① ② ③ ④ 参考文献 ➢「カラー図解これならわかる薬理学第2版」 MEDSi (訳：佐藤俊明) ➢「血管生物医学事典」株式会社朝倉書店 (編集：日本血管生物医学会) ミオシン軽鎖をリン酸化 (A班杉谷朋美，千崎智暁) C班生理学PBL • 表皮の構造と機能…榮裕一 • 糖質の消化・吸収…佐藤晃久 • タンパク質の消化・吸収…飯田吏司 • 脂質の消化・吸収…杉江正義 • 消化における肝臓・膵臓の役割…高木脩平修正点と宿題 <修正点> ５枚目のスライドのペプチドをジペプチド、トリペプチドへ直しそれに関連する矢印なども変更した。 <宿題> ○質問メラノサイトやランゲルハンス細胞は他の細胞と同様にターンオーバーによって入れ替わるのか？ ○回答メラノサイトは皮脂腺の下にあるバルジと呼ばれる領域に存在する色素幹細胞から生まれるものであり、ターンオーバーによって入れ替わることはない。減少する原因として加齢が挙げられる。樹状細胞であるランゲルハンス細胞は血液に含まれる白血球細胞の１種で、骨髄の中の未熟な前駆細胞から分化してできたものであり、ターンオーバーによって入れ替わることはない。減少する原因としてステロイド剤の使用が挙げられる。蛋白質の吸収トリプシン、キモトリプシンエラスターゼなど小腸吸収上皮細胞オリゴペプチド輸送担体ジペプチドトリペプチド門脈系タンパク質微絨毛膜ペプチダーゼアミノ酸アミノ酸：細胞内ペプチダーゼアミノ酸輸送担体基底側膜輸送担体生理学PBL D班課題感覚神経と痛み Q・痛みに関わるプロスタグランジンの種類や発痛物質への作用作用増強プロスタグランジン炎症ブラジキニン感覚神経興奮 COX 生成促進アラキドン酸血漿から遊離細胞膜から遊離細胞組織損傷血管 A・発痛増強物質としてのプロスタグランジン学籍番号５１５１２００６氏名礒川和久 PGE2 発痛運動神経１ • Q,有髄繊維は無髄繊維の何倍速く伝導できるか？ • A,伝導速度は髄鞘の有無だけでなく、軸索の太さも関係あるので倍率は分かりませんが、有髄体性神経繊維で約120～ 60m/秒、有髄自律神経繊維で約15～3m/秒、無髄神経線維では約2.5～0.5m/秒である。細胞外細胞内細胞外細胞内学籍番号 51212003 氏名池上啓泰運動神経２ • Q,脳梗塞でも運動神経障害は起きるのでしょうか？ • A,脳梗塞といった虚血性脳疾患に陥ると脳に十分な酸素が供給されないので、脳細胞が壊死し運動障害を引き起こすことがあります。脳細胞の死血管酸素血栓酸素不足脳梗塞学籍番号 51212003 氏名池上啓泰運動障害交感神経Ｑ.表の毛細帯筋とは毛様体筋のことですか？Ａ．はい、その通りです。表の毛細帯筋は誤字であり毛様体筋が正しいです５１０１２０３５高尾英孝副交感神経（質問と回答） • Ｑ: 副交感神経支配の気管平滑筋や胃腸の平滑筋は収縮反応を示すのにどうして血管平滑筋のみ弛緩作用を示すのか。 • Ａ：血管平滑筋は他の臓器と異なり、主に交感神経のみで調節されている。副交感神経による反応は通常アセチルコリンがムスカリン受容体に結合することによって起こるが、血管平滑筋に関しては他の平滑筋のようなM３受容体を介して反応をするのではなく、血管内皮細胞から遊離されるNOによって調節されている。以下弛緩反応をするまでの作用機序を示します。遊離 NO グアニル酸シクラーゼ活性化弛緩学籍番号：５１９１２０２６氏名：下反淳平 cGMP濃度↑ MLCKの不活性化 Ca－カモジュリン複合体とMLCKの解離によるMLCKの不活性化プロテインキナーゼA活性細胞内Ca濃度↓ 排尿と前立腺 • Q 内尿道括約筋がα1刺激によって弛緩となっているのはなぜか？ • A 内尿道括約筋がα1刺激によって弛緩するのは自分の勘違いで、α1刺激を抑制することによって弛緩でした。学籍番号 51312004 名前石井諒生理学PBL Ｅ班課題小脳木瀬歩 Q 体のバランスを保つ、視線の安定は小脳からどういう流れで働くのか。 A 前庭器官によって検出された頭の動きを受け取った小脳からプルキンエ細胞によって脳幹にある前庭核（前庭神経核）に刺激が投射され、動眼神経や外転神経に刺激が伝わることで眼球運動を制御し、視線を安定させている。また、前庭核から脊髄に刺激がつたわっていくことで体のバランスを保っている延髄の呼吸について中島由佳子 a 正常呼吸 b 持続的吸息 c 喘ぎ型呼吸 d 不規則な呼吸 e 呼吸停止ＬＴＰ（長期増長）の発生機序は？泉谷優衣 ●電気生理学的現象でシナプス前部からの一定の大きさのテスト入力に対するシナプス後部の反応の大きさすなわちシナプス伝導効率がそのシナプスに対する特殊な入力刺激の後に長時間にわたって上昇する現象である。神経 ●海馬のＣＡ１の錐体細胞では興奮性のグルタミン酸作動性神経でみられる強い電気信号テスト前テスト前終末 ●2タイプのグルタミン酸受容体、Ｎ（ＮＭＤＡ受容体）Ｑ（ＡＭＰＡ）受容体があり、多量のグルタミン酸がシナプス間隙に放出されると、Ｑのチャネルが長い間開きその神経伝達物質 Gul Gul Gul ためにシナプス後部の電位が脱分極する．この電位変化によってNのチャンネルをシ塞いでいたマグネシウムイオンがはずれるために, Nのチャンネルが開き，細胞外からカルシウムイオンが流入する．シナプス後部でカルシウム濃度が上昇する。ナプス ●その後，以前と同じ大きさのテスト刺激をシナプス前側に与えると，シナプス後棘部には大きな電位変化を生ずる．すなわちシナプス伝達効率が上昇する．この（シ変化は長時間続く．これがLTPという現象である．ナプス後部）生理学PBL Ｆ班課題甲状腺Ｑ. Ｔ₄が多い理由Ｑ. バセドー病の治療薬Ｑ. 甲状腺機能低下症の原因杉谷崇仁脳下垂体 ① 下垂体ホルモン前葉中葉後葉 ② ホルモン分泌の経路と調節下垂体ホルモンホルモン名作用ＡＣＴＨ副腎皮質ホルモンの分泌促進甲状腺ホルモン分泌促進ＴＳＨ女性ホルモン分泌、卵胞ＦＳＨ成熟促進、精子形成促進ＦＳＨと共同し卵胞を成熟ＬＨさせ、排卵を誘発成長の促進、ソマトメジンＧＨ放出促進、タンパク合成、脂肪動員ＰＲＨ乳汁分泌促進、黄体形成促進ＭＳＨメラニン細胞の刺激ＡＶＰ（ＡＤＨ）ＯＴ尿細管における水の再吸収（利尿抑制）、血圧上昇、末梢血管収縮乳汁の排出、子宮筋収縮視床下部下垂体門脈ニューロン前葉後葉負のフィードバック《前葉》視床下部 ↓ 下垂体門脈 ↓ 前葉 ↓ 標的内分泌腺 ↓ 標的器官《後葉》視床下部産生ニューロン後葉前葉分泌後葉甲状腺ホルモン甲状腺ホルモンは、トリヨードチロニン（Ｔ₃）とチロキシン（Ｔ₄）があり、生理活性はＴ₃のほうが強いが分泌量はＴ₄が多く、Ｔ₄は末梢組織で脱ヨード化されＴ₃に転換される。Ｔ₄は2分子のジヨードチロシンがＴ₃はジヨードチロシンとモノヨードチロシンが縮合することにより生成される。ジヨードチロシンは1分子にヨードを2つ持ち、モノヨードチロシンは1分子にヨードを1つ持つが、より置換基の多いジヨードチロシンが主生成物となり、モノヨードチロシンは副生成物となるためＴ₃よりＴ₄の分泌量が多くなる。副甲状腺ホルモン副甲状腺副甲状腺からは副甲状腺ホルモンであるパラソルモンが分泌されており、血中カルシウム濃度の調節に関わっている。また、甲状腺から分泌されるカルシトニンも血中カルシウム濃度の調節にかかわっている。次のスライドに血中カルシウム濃度を調節するホルモンの作用を示す。：促進：抑制血漿Ｃａ²⁺濃度を調節するホルモンの作用食物中カルシウムＣａ²⁺の吸収血漿Ｃａ²⁺濃度 (10mg/dL) の恒常性骨形成（骨芽細胞の活性化）骨骨吸収（破骨細胞の活性化）小腸Ｃａ²⁺再吸収副甲状腺甲状腺尿細管排泄カルシトニン腎臓副甲状腺ホルモン（ＰＴＨ）ビタミンＤ₃ 活性化尿中へＣａ²⁺排泄ビタミンＤ₃の活性化を促進活性化ビタミンＤ₃ 1α,25-(OH)₂-D₃ 甲状腺機能亢進症（バセドウ病）甲状腺機能亢進症は甲状腺刺激ホルモン（ＴＳＨ）受容体に対する自己抗体が産生され、この抗体がＴＳＨ受容体を刺激することで甲状腺ホルモン産生が増加し血中の甲状腺ホルモン濃度が上昇し起こる疾患。甲状腺亢進症の薬物療法では甲状腺ペルオキシダーゼを阻害し、甲状腺ホルモン産生を抑制するチアマゾールあるいはプロピルチオウラシルを用いる。甲状腺機能低下症（橋本病）橋本病も何らかの機序により自己抗体が産生される。ただし、おそらくＴ細胞の免疫寛容機構の破綻が原因でありリンパ球が甲状腺に浸潤し、甲状腺細胞を攻撃・破壊して発症すると考えられる。これにより甲状腺の機能が低下する。甲状腺の破壊が進み、甲状腺ホルモンの量がかなり低下すると皮膚の乾燥、寒がり、動作緩慢、徐脈などの症状が現れる。治療には半減期の長いＴ₄製剤であるレボチロキシンナトリウム水和物を用いる。