心筋興奮収縮連関における小胞体Ca放出機構の薬理学的再検討

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09670103
• Research Institution: SAITAMA MEDICAL SCHOOL
• Principal Investigator: 遠藤 實 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (50009990)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池本 隆昭 埼玉医科大学, 医学部, 助手 (30275854)
• Keywords: 心筋 / 興奮収縮連関 / Ca^<2+>によるCa^<2+>放出(CICR) / 筋小胞体 / スキンドファイバー / リアノジン受容体 / Ca^<2+>放出チャネル / アデニン / カフェイン

Research Abstract

心筋の興奮収縮連関は、興奮時の細胞外からの流入Ca^<2+>が小胞体のCa^<2+>放出チャネルを開口し、その結果小胞体から放出されるCa^<2+>が収縮を惹起すると一般的に考えられている。しかし、小胞体のCa^<2+>によるCa^<2+>放出(CICR)の抑制薬は必ずしも心筋の興奮収縮連関を抑制しない結果が得られているので、本研究でその点を検討した。
昨年度我々は、アデニンがラット心筋においてATP存在下に小胞体のCICRを抑制することを確認したが、他方、10mMアデニン存在下においても、ラット心筋の電気刺激による正常な収縮は全く抑制を受けず、むしろ収縮は増大し、心筋の生理的な興奮収縮連関がCICRを介するものであるという一般的な考えと矛盾する結果を得た。
本年度は、この矛盾点を解明するため、電気刺激による収縮時の細胞内Ca^<2+>濃度の一過性の増加の程度(Ca^<2+> transient)を、山形大学医学部薬理学教室の遠藤政夫教授の協力を得て、aequorinを用いて測定し、それに対するアデニンの効果を調べた。その結果、アデニンのCa^<2+> transientに対する作用は二相性で、適用直後には減少効果を示し、その後時間とともにゆっくりと増大した。アデニンを洗滌により除去したときには、逆に洗滌開始直後にCa^<2+> transientは増大し、時間とともに徐々に減少した。アデニン適用、洗滌直後の変化は、心筋興奮収縮連関はCICRを介しているという解釈に合致している。他方、アデニンのゆっくりした作用は、すでに我々が報告したアデニンの小胞体Ca^<2+>ポンプ抑制作用の結果と考えられる。アデニンはもう一つの作用として収縮蛋白系のCa^<2+>感受性を増大させるので、この効果が重なって、アデニンの適用または洗滌直後の速いCa^<2+> transient変化時には、収縮は必ずしもそれに対応した変化をせず、CICR抑制作用が一見覆い隠されて見えたものと考えられることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Y.Li, T.Ikemoto, M.Endo: "The disparity between the effect of adenine on cardiac excitation-contraction coupling and that on the calcium-induced calcium release mechanism" Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology. 358(Suppl2). R685 (1998)