血管シグナル伝達および代謝変化の同時連続測定システムの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13557067
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 金出 英夫 九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (80038851)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平野 勝也 九州大学, 大学院・医学研究院, 講師 (80291516) ; 西村 淳二 九州大学, 大学院・医学研究院, 助教授 (90237727)
• Keywords: 細胞シグナル伝達 / Ca^<2+>シグナリング / 血管平滑筋細胞 / 血管内皮細胞 / Na^+ / [pH]i / fura-2

Research Abstract

血管を傷つけず、同時かつ連続的にその「シグナル伝達」、「代謝変化」、「機能変化」を簡単に観察する方法としては、光学的測定が最も優れていると考えられる。本年度は、日本分光(株)およびフジトク(株)の協力のもと、『血管内皮・平滑筋の細胞([Ca^<2+>]i)、[pH]i、([Na^+]i)と機能変化の同時連続測定システム』の開発に着手した。現在開発中の測定システムの概要・仕様は次の通り。(1)蛍光分光器(CAM-230:九大特注型)3台を並列に配備し、各分光器の励起光出口・石英ファイバー挿入部直前にロータリーシャッタを装着した。コントロールサーキットを用いて、1、2,4,8秒間隔で各シャッタを交代に開閉できる。(2)オプティカルファイバは2種を作製した。1種は同心円(内円・石英、外円・ガラス)ファイバで、3本のファイバを各分光器および光電子倍増管に独立装着する。もう1種のファイバは照射・採光部端は1個にまとめるが、他端は6本(石英ファイバ3本、ガラスファイバ3本)で各分光器および光電子倍増管に装着する。(3)シグナル要因としては([Ca^<2+>]i)、代謝要因としては[pH]iと([Na^+]i)を本システムを用いて測定する事にし、現在、その同時測定の為の指示色素の使用条件を検討している。
本装置の一部を利用して、イソプロテレノール(Iso)の血管平滑筋[Ca^<2+>]i低下作用機序を検討した。ブタ冠動脈起始部において、Isoの[Ca^<2+>]i低下作用はウアバイン感受性であること、外液Na^+をLi^+で置換すると低下作用は阻害されること、外液Ca^<2+>をBa^<2+>で置換した場合でもIsoのBa^<2+>低下作用が保たれること、を観察した。これらの結果から、IsoはNa^+/K^+ ATPaseの活性化によってNa^+/Ca^<2+>交換を刺激するため[Ca^<2+>]i低下を引き起こすのであろう、と推測された。

Research Products

• [Publications] Hirano K: "Cloning and functional expression of a degradation-resistant novel isoform of p27^<Kip1>"Biochem J. 353. 51-57 (2001)
• [Publications] Setoguchi H: "Leukotriene C_4 enhances the contraction of porcine tracheal smooth muscle through the activation of Y-27632, a rho kinase inhibitor, sensitive pathway"Br J Pharmacol. 132. 111-118 (2001)
• [Publications] Ihara E: "Ca^<2+> influx in the endothelial cells is required for the bradykinin-induced endothelium-dependent contraction in the porcine interlobar renal artery"J Physiol. 534. 701-711 (2001)
• [Publications] Arimura T: "Identification, characterization and functional analysis of heart-specific myosin light chain phosphatase small subunit"J Biol Chem. 276. 6073-6082 (2001)
• [Publications] Nakamura K: "Hydroxyfasudil, an active metabolite of fasudil hydrochloride, relaxes the rabbit basilar artery by disinhibition of myosin light chain phosphatase"J Cereb Blood Flow Metab. 21. 876-885 (2001)
• [Publications] Shintani Y: "Mechanism of trypsin-induced contraction in the rat myometrium : The possible involvement of a novel member of protease-activated receptor"Br J Pharmacol. 133. 1276-1285 (2001)
• [Publications] Ieiri S: "The mechanism for the contraction induced by Leukotrien C4 in guinea-pig taenea coli"Br J Pharmacol. 133. 529-538 (2001)
• [Publications] Ohnishi Y: "Inhibitory effect of brefeldin A on the bradykinin-induced relaxation mediated by endothelium-dependent hyperpolarization in the porcine coronary artery"Br J Pharmacol. 134. 168-178 (2001)
• [Publications] Nakayama T: "Mechanism of trypsin-induced endothelium-dependent vasorelaxation in the porcine coronary artery"Br J Pharmacol. 134. 815-826 (2001)
• [Publications] Hirano M: "Transcriptional up-regulation of p27Kip1 during the contact-induced growth arrest in the vascular endothelial cells"Exp Cell Res. 271. 356-367 (2001)
• [Publications] Ichiki T: "Downregulation of angiotensin II type 1 receptor by hydrophobic 3-hydroxy-3-mythylglutaryl coenzyme A reductase inhibitors in vascular smooth muscle cells"Arterioscler Thromb Vasc Biol. 21. 1896-1901 (2001)