変動強磁界が培養細胞膜のCa^<2+>依存症K^+チャネルに及ぼす阻害作用機所の解析

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09680526
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 池原 敏孝 徳島大学, 医学部, 講師 (40111033)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 會沢 勝夫 東京医科大学, 医学部, 教授 (40074645) ; 細川 敬子 徳島大学, 医学部, 助手 (10116858) ; 山口 久雄 徳島大学, 医学部, 助教授 (90035436)
• Keywords: 副腎髄質クロマフィン細胞 / 変動磁界 / プラディキニン / イノシトール三燐酸 / 細胞内カルシウムイオン濃度 / 誘導電流 / 小胞体

Research Abstract

3秒間隔で、磁束密度を1.7から0.07Tまで変動させた強磁界に副腎髄質由来の培養クロマフィン細胞を曝露し、その各種細胞機能に及ぼす影響を調べた。
1. 磁界曝露は、培養液のCa^<2+>存在下プラディキニン作用による細胞内Ca^<2+>濃度増加を有意に遅らせ、またその最大増加濃度も低下させた。
2. 少なくとも15分以上磁界作用は、外液Ca^<2+>除去時この細胞内Ca^<2+>濃度の増加を強く阻害させ、2時間の曝露はこれを完全に阻害した。
3. 最大値1.4T以上の磁束密度での2時間の磁界曝露はやはりこの増加を有意に阻害し、1.7Tでの曝露は完全に阻害した。
4. フーリエ変換赤外分光計を用い、Hera細胞膜への最大800ガウス、50Hz磁界を作用すると、細胞膜蛋白質の可逆的な解離カルボキシル基の増加と蛋白構造の変化を示唆するデータを得た。
5. ブラディキニン作用時刺激されるIP3産生量はこの変動磁界を作用しても有意に抑制されず、細胞膜上のレセプター等にみかけ上影響を及ぼさないことを示唆する。
6. 膜透過性を増強させた細胞の内液にIP3を直接導入しても磁界作用下では細胞内Ca^<2+>の著しい増加が見られなかった。
これらの結果は、細胞外の培養液中に変動磁界により誘導される誘導電流が間接的に細胞内Ca^<2+>濃度上昇を阻害すると考えられるが、また外液に流れる電流に比べ電流密度はかなり低いが、同時に細胞内に誘導される誘導電流が小胞体膜に影響を及ぼし、細胞質へのCa^<2+>放出が抑制されることも推定される。

Research Products

• [Publications] Ikehara,T.et al.: "Effects of a time-varying strong,magnetic field on trasient increase in cytosolic free-Ca by bradykinin in cultured bovine adrenal chromaffin cells." FEBS Letters. 435(2-3). 229-232
• [Publications] Ikehara,T.et al.: "Effects of electromagnetic fields on membrane ion trasport of cultured cell." J.Med.Inv.45(1-4). 47-56
• [Publications] 池原敏孝他: "培養細胞内Caに及ぼす変動磁界の影響" 電気学会マグネティックス研究会資料 MAG-98-144. 67-70
• [Publications] Park,Ki Ho et al.: "Effects of time-varying strong magnetic field on K uptake through Ca-dependent K channel." Elect.Magnet.Biol.Med.(in press).
• [Publications] 池原敏孝他: "実用分光法シリーズIV-分光学の医学応用" アイピーシー(in press),