Tremor is a rhythmic muscle contraction that has been implicated in physiological and pathological functions of brain; however, the neural pacemaker underlying tremor rhythm remains obscure. Here, we investigate the role of T-type calcium channel on tremorogenesis, by using two models of essential tremor and mice lacking CaV3.1 T-type calcium channel. In harmaline-induced tremor model, potentiation of CaV3.1 is critical on the generation of 4-10Hz tremor rhythm in the inferior olive. In GABA-A α1 subunit knockout tremor model, however, absence of CaV3.1 enhances tremor by inducing 20-25Hz tremor-related oscillation in motor cortex; thus, T-type calcium channel is critical for pacemaking tremor rhythm and its way of contribution depends on the acting brain area. Our findings cast light on the molecular mechanism of tremorogenesis, proposing T-type calcium channel as a new therapeutic target of essential tremor.
진전증은 몸의 일부분을 떨게되는 증상으로, 파킨슨씨 진전증과 본태성 진전증이 널리 알려져 있으며, 이 중 본태성 진전증은 40세 이상 인구의 4-6% 에서 나타나는 가장 흔한 신경학적 운동질병이다. 뇌에서 발생되는 진전증관련리듬에 의해 진전증이 생성될 것이라는 가설이 있어 왔으나, 이에 대한 분자 및 생리적인 메카니즘은 잘 알려져 있지 않은 상태이다. 본 연구자는 T-type 칼슘채널이 진전증의 생성에 어떻게 관여하는지 밝히기 위해 두 종류의 본태성 진전증 동물모델과 CaV3.1 T-type 칼슘채널 유전자 적중생쥐를 사용하였다. 본 연구결과에 따르면, 하말린유도진전증 모델에서는 CaV3.1 의 활성화가 하올리브의 역치하리듬을 활성화시키며, 나아가 소뇌의 진전증관련리듬을 형성하여 몸을 떨게하는 역할을 한다. GABAA α1 유전자적중 생쥐 모델에서는 오히려 CaV3.1 의 부재가 진전증을 활성화시키며, 이는 대뇌 운동피질에서 기원하는 20-25Hz의 진전증관련리듬 때문인 것으로 사료된다. 본 연구를 통해 T-type 칼슘채널은 신경에서 진전증을 발생시키는 페이스메이커 역할을 하며, 뇌 부위에 따라 상반되는 역할을 할 수 있음을 밝힐 수 있었다. 이는 본태성 진전증의 분자적 기작에 대한 최초의 연구이며, T-type 칼슘채널의 조절함으로써 진전증을 치료할 수 있다는 가능성을 제시한다.
