電解質代謝異常の成因におけるナトリウム輸送体遺伝子の役割

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09470239
• Research Institution: Jichi Medical School
• Principal Investigator: 浅野 泰 自治医科大学, 医学部, 教授 (00050500)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 雨宮 守正 自治医科大学, 医学部, 助手 (90275678) ; 川上 潔 自治医科大学, 医学部, 教授 (10161283) ; 武藤 重明 自治医科大学, 医学部, 講師 (40190855) ; 大野 修一 自治医科大学, 医学部, 助手 (90285776)
• Keywords: アルドステロン / 血管平滑筋細胞 / 細胞内pH / Na / H交換輸送体 / 細胞質内受容体 / 膜受容体 / Cキナーゼ / 細胞骨格

Research Abstract

ラットの内因性mineralocorticoidであるaldosterone(Ald)の血管平滑筋細胞(VSMC)におけるNa/H交換輸送体(NHE)の調節機序を検討した。ラット胸部大動脈より単離,培養した血管平滑筋細胞にpH感受性蛍光色素であるBCECF-AMを負荷し細胞内pH(pHi)を測定した。NHEの機能はK/nigericin法を用い細胞内酸性化後のpHiの回復速度により算出する.Ald(1μM)を投与すると、3時間後、24時間後いずれにおいてもpHiおよびNHE活性の増加を認めた。蛋白合成阻害薬のcycloheximide、mRNA転写阻害薬のactinomycin D、細胞質内mineralocorticoid受容体(MR)拮抗薬のspironolactone、細胞質内glucocorticoid受容体(GR)拮抗薬のRU38486はいずれもAldの24時間後のNHE活性刺激作用を抑制したが、3時間後の作用には全く影響を与えなかった。protein kinase C(PKC)の阻害薬(staurosporine、calphostin C)やphorbolester(PMA)の24時間投与によるPKCの欠乏状態ではAldの3時間、24時間後のNHE活性刺激作用はいずれも抑制された。PKC活性化薬のPMAを3時間単独投与すると、Ald3時間投与後と同様NHE活性亢進を認めた。Ald投与後5分をピークとしてPKC活性の一過性の増加を示した。Aldの3時間後のNHE活性刺激作用はmicrotubuleの破壊薬のcolchicine、actin filamentの破壊薬のcytochalacine Bによって抑制された。HNE(NHE-1)mRNAレベルはAld投与24時間後で増加を示した。VSMCの4℃下での[^3H]aldを用いたbinding assayではAldの膜受容体の検出は困難であった。以上より、1)Aldの3時間後のNHE活性亢進作用は核を介さない機序、Aldの24時間後のNHE活性亢進作用は核を介する機序、によって起こる;2)Aldの3時間後のNHE活性亢進作用はPKCの活性化、細胞骨格系(microtubule及びactin filament)を介して起こる;3)Aldの24時間後のNHE活性亢進作用はPKCの活性化とMR及びGRを介して起こる、ことが判明した。

Research Products

• [Publications] Shigeaki Muto: "Basolateral Na pump modulates apical Na and K conductances in rabbit cortical collecting ducts"American Journal of Physiology. 276. F143-F158 (1999)
• [Publications] Satoru Ebata: "Aldosterone activates Na/H exchange in vascular smooth muscle cells by nongenomic and genomic mechanisms"Kidney International. 56. 1400-1412 (1999)
• [Publications] Shigeaki Muto: "Intracellular Na directly modulates Na, K-ATPase gene expression in normal rat kidney epithelial cells"Kidney International. (in press). (2000)
• [Publications] Morimasa Amemiya: "Incubation of OKP cells in low-K media increases NHE3 activity after early decrease in intracellular pH"American Journal of Physiology. 276. C711-C716 (1999)
• [Publications] Yukio Miyata: "Extracellular C1 modulates shrinkage-induced activation Na-H exchange in rat mesangial cells"American Journal of Physiology. (in press). (2000)