単一細胞の分泌・収縮と細胞内機能制御因子群の電気的光学的同時測定装置の試作

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01870110
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 矢田 俊彦 鹿児島大学, 医学部, 助教授 (60166527)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 弘允 鹿児島大学, 医学部, 教授 (80041292) ; 反町 勝 鹿児島大学, 医学部, 教授 (70036440) ; 加計 正文 鹿児島大学, 医学部, 助手 (90214270)
• Keywords: 同時測定装置 / パッチクランプ / 顕微測光 / Kチャネル電流 / 細胞内カルシウム / 膵β細胞 / グルコ-ス / 経口糖尿病薬

Research Abstract

I.装置・手法
(1)2または3波長励起高速切換装置を作製した。
(2)2・3波長励起に伴なう2・3種蛍光および必要に応じてそれらの比を互々独立にかつ実時間に出力する。光シグナル処理装置を作製した。
(3)微小蛍光の安定な測定のために強力でノイズの少ないXeランプを試作した。
(4)パッチクランプ実験において、細胞質成分を流出させることなくwhole cell clampする新しい手法を確立した。
II.膵B細胞への適用
(1)グルコ-ス刺激はその代謝を介してATP依存性Kチャネル(K_<ATP>)を不活性化しその結果Caチャネル活性化と細胞内Ca^<2+>濃度([Ca^<2+>]_i)増加をもたらすことが明らかとなった。
(2)経口糖尿病薬トルブタミドには直接K_<ATP>に作用してこれを不活性化しその結果Caチャネル活性化と[Ca^<2+>]_i増加をもたらすことが判明した。
(3)インスリン分泌刺激性ペプチド,Glucagon like prptideはCaチャネル活性化を介して[Ca^<2+>]_i増加をもたらすことが明らかとなった。
(4)インスリン分泌抑制ペプチド,ソマトスタチンはK_<ATP>チャネル活性化を起こしその結果[Ca^<2+>]_iレベルの抑制をもたらすことが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Yada,T.: "Glucose evokes an initial decrease and subsequent increase in cytosolic free Ca^<2+> in single rat pancreatic Bーcells." Jap.J.Physiol.40. S93 (1990)
• [Publications] Usuki,F.: "Sustained or transient changes in cytosolic Ca^<2+> evoked by varying extracellular Ca^<2+> in human single parathyroid cells." Jap.J.Physiol.40. S93 (1990)
• [Publications] Nakamura,H.: "Lーargininosuccinate modulates Lーglutamate response in accutely isolated cerebellar neurons of immature rat." Brain Res.(1991)
• [Publications] 反町 勝: "生理活性物質放出機構ー肥満細胞、膵島B細胞を例としてー" 日本生理学雑誌. 52. 165-177 (1990)
• [Publications] 矢田 俊彦: "経口糖尿病薬のインスリン分泌刺激機構ー膵B細胞内Ca^<2+>シグナリングとイオンチャネル活動" 実験医学. 8. 1665-1668 (1990)
• [Publications] 矢田 俊彦: "膵B細胞における分泌の生理学:グルコ-ス刺激ーインスリン分泌連関機構" 糖尿病記録号. 85-89 (1990)