心筋Na-Ca交換機構に対する神経内分泌因子の作用

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11670096
• Research Institution: Fukushima Medical University
• Principal Investigator: 木村 純子 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (10186322)
• Keywords: sodium-calcium exchange / cardiac myocytes / whole cell clamp / guinea pig / transporter / inhibitor / heart / membrane current

Research Abstract

まず、Na^+/Ca^<2+>交換(NCX)の燐酸化について調べた。Chemical phosphataseといわれる2,3-butanedione monoxime(BDM)はNCX電流を抑制した。そこでこの効果がBDMによるNCXの脱燐酸化の為かどうかを調べた。AキナーゼとCキナーゼを活性化させてもNCX電流は変化しなかった。また、NCXの燐酸化部位を除いたNCX遺伝子変異体でもBDMはNCX電流を抑制したので、NCXは燐酸化、脱燐酸化で機能変化しないと結論した。この結果は、Br.J.Pharmacol.132に発表した。
ホールセルクランプの電極内液のpH緩衝剤を低濃度にし、NCXと同じ細胞膜に存在するNa-H交換を、外液pHの酸性化やフォルボールエステルでPKCを介して活性化すると、NCX電流の逆転電位が負にシフトした。Na-H交換阻害薬存在下ではシフトしなかった。これはNa-H交換により細胞内Na濃度が高まることを示唆する。(第51回日本薬理学会北部会で発表。論文準備中)。つまり、NCXはNa-H交換を介して、細胞内Na濃度やpHの変化により間接的に調節されている可能性がある。神経内分泌因子にはNa-H交換に作用するものが少くない。これまでに、アンギオテンシンII、エンドセリンやα受容体アゴニストのフェニレフリンなどを細胞外液に潅流してNCX電流に作用させたが、NCX電流は変化しなかった。しかし、これらの場合,電極内pH緩衝剤濃度が高すぎて、細胞内pHが自由に変化できなかった為かもしれない。今後、pH緩衝液の濃度を下げた条件でアゴニストを作用させてみたい。

Research Products

• [Publications] Watanabe Y,Kimura J.: "Blocking effect of bepridil on Na^+-Ca^<2+> exchange current in guinea pig cardiac ventricular myocytes."Japanese Journal of Pharmacology. (in press). (2001)
• [Publications] Watanabe Y,Iwamoto T,Matsuoka I,Ohkubo S,Ono T.Watano T,Shigekawa M,Kimura J: "Inhibitory effect of 2,3-butanedone monoxime (BDM) on Na^+/Ca^<2+> exchange current in guinea-pig cardiac ventricular myocytes."British Journal of Pharmacology. 132. 1317-1325 (2001)
• [Publications] Hattori Y,Matsuda N,Kimura J,Ishitani T,Tamada A,Gando S,Kemmotsu O,Kanno M.: "Diminished function and expression of the cardiac Na^+-Ca^<2+> exchanger in diabetic rats : implication in Ca^<2+> overload."Journal of Physiology (London). 528. 85-94 (2000)
• [Publications] Katoh Y,Hashimoto S, Kimura J,Watanabe T.: "Inhibitory action of troglitazone, an insulin-sensitizing agent, on the calcium current in cardiac ventricular cells of guinea pig."Japanese Journal of Pharmacology. 82. 102-109 (2000)
• [Publications] Watanabe Y,Kimura J.: "Inhibitory effect of amiodarone on Na^+-Ca^<2+> exchange current in guinea-pig cardiac myocytes."British Journal of Pharmacology. 131. 80-84 (2000)
• [Publications] Kimura J,Watano T,Kawahara M,Sakai E,Yatabe J.: "Direction-dependent block of bi-directional Na^+-Ca^<2+> exchange current by KB-R7943 in guinea-pig cardiac myocytes."British Journal of Pharmacology. 128. 969-974 (1999)
• [Publications] Kimura J. (分担): "Cardiac Na^+/Ca^<2+> exchanger : Pathophysiology and pharmacology. In : Heart physiology and pathophysiology 4th ed."Sperelakis N,Kurachi Y,Terzic A,Cohen MV, eds ; Academic Press, San Diego. 1261(417-425) (2000)
• [Publications] Watanabe Y,Mizuno K,Kimura J.(分担): "Amiodarone inhibits Na^+-Ca^<2+> exchange current in guinea-pig ventricular cells. In : Control and diseases of sodium dependent transport proteins and ion channels."Suketa Y,Lazdunski M,Mikoshiba Y,Okada Y,Wright EM, eds. Elsevier. 440(85-86) (2000)