内リンパ嚢の機能解析による難聴・めまいのチャンネルレセプター病の原因同定

• Project/Area Number: 12770942
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Otorhinolaryngology
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 須納瀬 弘 東北大学, 医学部・附属病院, 助手 (50261631)
• Project Period (FY): 2000 – 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2001: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2000: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
• Keywords: 内リンパ嚢 / イオンチャンネル / パッチクランプ / 内リンパ水腫 / メニエール病 / 細胞内カルシウム / 細胞内情報伝達係

Research Abstract

内リンパ嚢上皮管腔側の機能を電気生理学的に解析することを目的として、砂ねずみ内リンパ嚢のイオンチャンネル電流の測定をパッチクランプ法を用いて行った。単離は実体顕微鏡下にリン酸緩衝液を用いた外リンパ液類似組成を持つ溶液中で行い、管腔側膜を上にして還流槽中に固定後、この膜にパッチクランプ電極を当て、on-cell modeで電流を記録した。
外リンパ液類似の組成を持つNaClを主体とした電極液を用いた記録では管腔側膜には直線的電流-電圧関係を持った、約27pSのチャンネル電流が記録された。これをinside-out modeにして細胞質側のイオン組成がNaClを主体とする細胞外液となった場合と、KCl主体とした溶液に置換した場合、あるいはグルコン酸ナトリウムとした場合で電流-電圧曲線に変化はなかった。しかし陽イオンをNMDGで置換すると外向き電流は消失し、このチャンネルがこれまで血管条辺縁細胞や前庭暗細胞の管腔側膜に存在が報告されているものと同様のコンダクタンスを持つ非選択的陽イオンチャンネルであることが判明した。
管腔側のCa濃度をEGTAで減少させるとチャンネルの開確率は低下し、これまで内耳内の他細胞で報告されているような細胞内カルシウム濃度依存性があることが判った。
細胞内cAMPを増加させることによる直接的影響、またはプロテインキナーゼA系の活性化の影響を調べるために、on-cell modeで細胞外液にdibutiryl-cAMPを添加したが、このイオンチャンネルの活性に明らかな影響は見られなかった。また、プロテインキナーゼC系の影響を見るためにフォルボルエステル(PMA)を細胞外液に添加したが、やはり活性の変化は明らかではなかった。