Stretch activationを用いた血行力学因子に対する脈管反応の研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04671360
• Research Institution: Uuniversity of Shizuoka
• Principal Investigator: 中山 貢一 静岡県立大学, 薬学部, 教授 (50112769)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石井 邦雄 静岡県立大学, 薬学部, 助教授 (90137993) ; 田中 芳夫 静岡県立大学, 薬学部, 助手 (60188349)
• Keywords: 脳・冠動脈 / バイオメカニクス / ストレッチ / 伸展刺激 / 物理受容 / 血管収縮 / フォスフォリパーゼC / カルシウムシグナリング

Research Abstract

脳・冠動脈は血圧や血流等の血行力学因子、すなわちバイオメカニカル刺激に対して鋭敏に反応し収縮を誘起する。著者は循環系における物理受容と細胞応答のCa^<2+>シグナリング機構を以下の観点から研究し、薬物受容体を介する化学受容に比較し、研究の遅れている本分野の飛躍的発展の推進役を果たしてきた。すなわち、血管壁の伸展、内腔圧の上昇による筋原性収縮反応を、細胞間、細胞内情報伝達系と捉え、1)バイオメカニカル刺激の受容部位としてのセンサー機構、2)フォスフォリパーゼCの活性化とCa^<2+>シグナリング、および3)収縮蛋白系クロスブリッジ特性、について今後の発展に確実に結び付く興味ある結果を提示できた。つまり、物理受容のセンサー部位の機能には細胞膜流動性が強く関係すること。さらに、アミロリド感受性部位、おそらく伸展活性化チャネル等の関与が明かとなった。次に、バイオメカニカル刺激はフォスフォリパーゼCの酵素活性の上昇、イノシトール3燐酸の生成促進、細胞内Ca^<2+>の上昇をもたらし、本酵素に連鎖するGTP結合蛋白が物理受容の細胞内化学反応への変換に役割を果たしていることが強く示唆された。また、筋原性収縮反応は、クロスブリッジ回転速度がフォルボールエステル刺激や高カリウムによる脱分極性刺激による収縮の中間型を示す。このことは、バイオメカニカル刺激による血管反応の新たなる細胞情報系であることを示唆している。

Research Products

• [Publications] 中山貢一,石井邦雄,田中芳夫: "循環系におけるバイオメカニクスと薬物による制御" 日薬理誌(Folia pharmacol.japon.). 102. 201-214 (1993)
• [Publications] Nakayama,K.and Tanaka,Y.: "Stretch-induced contraction and Ca^<2+> mobilization in vascular tissue." Biol.Signals. 2. 241-252 (1994)
• [Publications] Hanatsuka,H.,Tanaka,Y.,Ishii,K.and Nakayama,K.: "Mechanical properties of stretch-induced contraction of canine cerebral artery assessed by measurements of isotonic shortening velocity and active dynamic stiffness." J.Muscle & Cell Motility. 14. 368- (1993)
• [Publications] Tanaka,Y.,Hata,S.,Ishiro,H.,Ishii,K.and Nakayama,K.: "Stretching releases Ca^<2+> from intracellular sites in canine cerebral arteries." Can.J.Physiol.Pharmacol.(in press). (1994)
• [Publications] Tanaka,Y.,Ishiro,H.,Nakazawa,T.,Saito,M.,Ishii,K.and Nakayama,K.: "Vasoconstrictory characteristics of endothelin-1 and neuropeptide Y in coronary and cerebral arteries and the effects of Ca^<2+> antagonistic vasodilators." Biomed.Res.(in press). (1994)
• [Publications] Tanaka,Y.,Morimoto,K.,Ishii,K.,and Nakayama,K.: "Calcium antagonistic vasodilator mechanisms of brovincamine fumarate studied in canine cerebral artery." Arzneim.Forch./Drug Res.(in press). (1994)
• [Publications] 石井邦雄,岩本健一郎,中原 努,喜好昭彦,中山貢一: "Acetylcholine,bradykininおよびhistamineの降圧作用機序におけるEDRF/NOの意義の相違について:麻酔イヌにおける検討" 血管. 16. 159-167 (1993)
• [Publications] 畑 信三,佐藤 桂,田中芳夫,石井邦雄,中山貢一: "摘出ブタ冠動脈におけるセロトニン収縮のエンドセリン-1による特異的増強機構とプロテインキナーゼCのtranslocationの関連性" 血管. 16. 233-240 (1993)
• [Publications] 中山貢一,田中芳夫: "脳血管におけるMechanotransduction-Myogenic Response:UP Date 微小循環障害-脳 -基礎と臨床、現代医療 Vol.26,No.3" (株)現代医療社、東京, 9 (1994)
• [Publications] 田中芳夫,石井邦雄,中山貢一: "EDRF:Up Dete 微小循環障害-脳 -基礎と臨床現代医療 Vol.26,No.3" (株)現代医療社、東京, 7 (1994)