1996 Fiscal Year Annual Research Report
無酸素、再酸素化におけるNa/Ca exchangerを介する単離心筋細胞Ca動態
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07670812
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| Research Institution | The Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
関 晋吾 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (70179323)
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| Keywords | anoxia / calcium / fura-2 / ischemia / reperfusion / sodium calcium exchanger |
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| Research Abstract |
研究目的:心臓の虚血・再灌流障害の成因としての細胞内Ca^<2+>overloadの機序について、虚血・再灌流モデルを用いた細胞内イオン動態について検討した。これまで単離心筋細胞にて無酸素によるCa^<2+> transientの振幅減少と、拡張期[Ca^<2+>]i上昇を観察した。さらに無酸素ではCaffeine急速投与によるCa transientの減衰時間が延長し、forward mode Na^+/Ca^<2+> exchangerによるCa^<2+>排出が抑制されることを示した(Seki:Am.J.Physiol.1995)。そこで1.単離心筋細胞を用いて、無酸素によるforward mode Na^+/Ca^<2+> exchanger抑制の機序として細胞内アシドーシスが関与するかどうか。2.再酸素化においてreverse mode Na^+/Ca^<2+> exchangerが活性化されCa^<2+>の細胞内流入が増加し、Ca^<2+>overloadが生ずるかどうか。3.摘出灌流心を用いて虚血・再灌流の細胞内Ca,pH動態への影響を観察し、単離心筋細胞モデルとの対比を試みた。方法:1.モルモット単離心室筋細胞を用いた無酸素、再酸素化における[Ca^<2+>]i,[pH]iの測定には蛍光指示薬Fura-2,BCECFを細胞に負荷後、蛍光強度を測定した。2.モルモット単離心筋細胞を用いた、細胞外Na急速除去によるreverse mode Na^+/Ca^<2+> exchanger活性の評価。Tetra methyl ammoniumの置換によるNaの急速除去によるFura-2シグナル(細胞内Ca^<2+>の上昇)の立ち上がり速度、振幅を測定。好気的、無酸素、再酸素化の条件下で行い比較検討した。3.ラット摘出心をLangendorff法にて灌流し、蛍光指示薬Fura-2またはBCECFを経冠動脈的に心筋に負荷し、細胞内Ca^<2+>,pHを測定し、虚血再灌流の影響を観察した。結果・結論:1.単離心筋細胞モデルについて、無酸素にて細胞内pHは低下し、Na^+/Ca^<2+> exchangerの活性も低下した。再酸素化によりreverse mode exchangerの活性は亢進傾向を示した。2.摘出灌流心モデルについて、虚血によりCa transientの振幅は減少し、拡張期[Ca^<2+>]iは上昇した。細胞内Ca^<2+> overloadの機序として、無酸素ではforward mode Na^+/Ca^<2+> exchangerの抑制が重要であり細胞内アシドーシスの関与が示唆された。摘出心を用いた虚血・再灌流モデルにおけるイオン動態は、単離心筋細胞と一致するものであった。
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Research Products
(3 results)
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[Publications] Seki,S.,and Mochizuki,S.: "Na/Ca exchanger and ion regulation in ischemic preconditioning." J.Mol.Cell.Cardiol.28. A344 (1996)
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[Publications] Taniguchi,M.,Seki S.: "Ischemic preconditioning attenuates decrease in intracellular pH and accumulation of intracellular Ca^<2+> and Na^+." Circulation. 94. 1-363 (1996)
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[Publications] Seki,S.,and Mochizuki,S.: "Ca^<2+> dependent fluorescence transients and contractility during low-flow ischemia and reperfusion in rat hearts containing fura-2." Jpn.Circ.J.60. 515 (1996)
