脈絡上板の生理的機能に関する研究-特にカルシウム濃度維持機構について-

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03454413
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 平井 恵二 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教授 (70156628)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 船田 みどり 東京医科歯科大学, 医学部, 講師 (10143554) ; 所 敬 東京医科歯科大学, 医学部, 教授 (20013865) ; 片山 芳文 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (20014144)
• Keywords: 脈絡上板 / fura-2 / 細胞内カルシウムイオン動態 / カルシウムホメオスタシス / アデノシン三燐酸(ATP) / ウリジン三燐酸(UTP) / nucleotide receptor / イノシトール三燐酸(IP3)

Research Abstract

有色家兎眼球脈絡上板摘出伸展標本に,カルシウムイオン感受性螢光指示薬,fura-2を用いた螢光顕微測光法を適用して細胞内カルシウムイオン動態を調べた.アデノシン三燐酸(ATP)を細胞外液中に添加すると,脈絡上板の細胞内カルシウムイオン濃度([Ca^<2+>]i)が著明に上昇した.細胞外ATPは細胞膜外面に存在するnucleotide receptorと結合し,情報がGTP結合蛋白質(G-protein)により細胞内部のフォスフォリパーゼC(PLC)に伝達され,イノシトール三燐酸(IP_3)産成を促進して細胞内カルシウム貯蔵部位からのカルシウムイオンを放出させると考えられる.このATP受容体は,これまでよく知られているP_2受容体とは異なり,pyrimidine nucleotideであるUTPもATPと全く同様に作用する.
一方,脈絡上板の外液中のカリウムイオン(K^+)を取り去ると[Ca^<2+>]iは一過性に急激に増加した後一度回復し,再度増加するという独特な三相性の変動を示す.これは細胞自身に備わる細胞内カルシウム濃度維持機構が時間的にずれて発現したものと思われる.特に,二番目の回復相は,ATPまたはUTPを事前に短時間適用しておくだけで,かなり長時間にわたって延長されることから,nucleotide receptorを介する細胞内部の代謝的カルシウム濃度維持機構活性化が関与するのでないかと考えられ,今後の詳細な検討が必要である.
本研究により,脈絡上板の基礎的な生理学的機能が明らかになったので,今後は眼機能における役割,臨床的な病態との関わりなどについて検討していく必要がある.現在,強度近視の発生機序との関わりにおいて,強膜軟骨細胞の培養を行い,[Ca^<2+>]i測定の試み,脈絡上板との相互作用等についての実験が可能かどうかについて検討中である.

Research Products

• [Publications] 申英蘭: "細胞外アデノシン三燐酸により惹起される細胞内情報伝達系を介したウサギ脈絡上板の細胞内カルシウム濃度上昇." 日本眼科学会雑誌. 98. 67-72 (1994)
• [Publications] 平井恵二: "外来性ATP,UTPのIP3産生を介した脈絡上板細胞内Ca^<2+>濃度上昇作用." 日本眼科紀要. 45 (印刷中). (1994)
• [Publications] HIRAI,K.: "Extracellular ATP increased intracellular calcium concentration in the rabbit eye suprachoroid via transmembrane signal transduction system." Japanese Journal of Physiology. 42. (1993)