心筋における弛緩特性、細胞内Ca^<2+>、筋小胞体Ca^<2+>-ATPase発現の相関

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03670440
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 百村 伸一 東京大学, 医学部(病), 助手 (10190985)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河本 修身 東京大学, 医学部(病), 医員 ; 杉浦 清了 東京大学, 医学部(病), 医員 ; 高橋 利之 東京大学, 医学部(病), 助手 (40236302) ; 大谷 余志 東京大学, 医学部(病), 助手 (90203827) ; 芹澤 剛 東京大学, 医学部(病), 講師 (90143429)
• Keywords: 心筋細胞 / 心肥大 / 心筋弛緩特性 / 細胞内Ca^<2+>動態 / 筋小胞体Ca^<2+>-ATPase / RNAブロット解析

Research Abstract

本研究の目的は、細胞レベルにおいて、心筋の弛緩特性、細胞内Ca^<2+>濃度、筋小胞体Ca^<2+>-ATPaseの発現レベルを対比することであった。本年度は主に、ニワトリ胚由来の培養心室筋細胞を用いて、血清刺激により肥大モデルを作成し、1.心筋細胞肥大の程度の定量化、2.細胞内Ca^<2+>濃度の測定とその時間的変化の解析、3.RNAブロット法による筋小胞体Ca^<2+>-ATPase遺伝子の発現レベルの定量化を行った。以下、本年度の実績の概要を示す。
1.心筋肥大モデル:10日目ニワトリ胚の心室より心筋細胞を単離し、少なくとも48時間無血清培地にて培養後、10%牛胎児血清にて刺激した。血清刺激された心筋細胞においては、対照群に比して、RNA含量(40±8vs32±7μg/dish)、タンパク含量(1522±166vs1193±151μg/dish)、細胞表面積(1467±224vs1025±128μm^2)の有意の増加を認めたが、細胞数には有意の変化がなく、心筋細胞肥大(細胞分裂を伴わない細胞の増大)を惹起されたことが明らかとなった(肥大群)。
2.細胞内Ca^<2+>濃度の測定:Ca^<2+> indicatorであるindo-1を用いて細胞内 Ca^<2+>濃度の時間的変化(Ca^<2+> transient)を測定した。肥大群と対照群において、収縮期最大および拡張終期Ca^<2+>濃度には差を認めなかったが、Ca^<2+> transient減衰の指標であるT1/2(収縮期最大Ca^<2+>濃度の時相から、収縮期Ca^<2+>濃度の増加分の1/2だけ減衰するのに要する時間)は、肥大群において有意に延長しており(163±7vs132±12msec)、筋小胞体によるCa^<2+>取り込み速度(または細胞外へのCa^<2+>排出速度)が低下していることが示唆された。
3.筋小胞体Ca^<2+>-ATPaseの発現レベル:培養心筋細胞由来の全RNAと特異的オリゴプローブを用いてRNAブロットを行ったところ、筋小胞体Ca^<2+>-ATPaseの発現レベルは、肥大群において対照群の42%であった。