Different characters between venule and arteriole smooth muscles

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K08157
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: 佐藤 洋一 岩手医科大学, 医学部, 教授 (40118253)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 齋野 朝幸 岩手医科大学, 医学部, 教授 (40305991)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 細胞内カルシウム変動 / 細静脈 / 細動脈 / 血管平滑筋 / 電子顕微鏡 / STEM連続切片 / 立体構築

Outline of Annual Research Achievements

研究目的；機能的多様性が想定されている脈管平滑筋であるが、様々な疾患で機能的変容が想定される静脈の平滑筋の生理機能に関しては不明なことが多い。そこで、実験動物の各種臓器から分離した細静脈組織標本で、各種生理活性物質によって細胞内カルシウム濃度変動がどのように生じるかを明らかにする。対照として、当該組織から分離した細動脈標本を用いる。
実験経過；精巣の細静脈標本を作製し[Ca2+]iの変動を観察したところ、いわゆる昇圧物質とされるノルアドレナリンやアンギオテンシンに対して細胞内カルシウム濃度上昇と収縮反応とが見られたが、細動脈平滑筋で著明な変化をもたらしたATPやセロトニンに対しては反応が見られていない。イメージング像では平滑筋細胞が平板であるように見えたが、これは細静脈採取時の人工産物かもしれない。そこで通常の組織を電子顕微鏡用にエポン樹脂包埋し、連続エポン切片を作成してSTEMモード撮影をおこなった。大量の連続画像をImajeJを用いて立体再構築したところ、一般的な模式図に書かれるような紡錘形の平滑筋ではなく、むしろ平板あるいは団子状の形を呈していたことが確かめられた。
考察と結論；以上のことから、イメージングに用いた標本は本来の形態を有していると判断した。また組織本来の形態を維持していることは、機能的にも正常な反応能力を持っていると推察される。以上から、容量血管としての静脈系は、様々な伝達物質に反応して内径を狭めて局所の血流調節にあたる動脈系とは異なり、一般的な昇圧物質に反応して容量を増減させることで全身の血圧調節に関与し、またずり応力による内皮細胞の変形をもとに遊走細胞の出入を促している可能性も示唆される。