2015 Fiscal Year Research-status Report
膀胱粘膜に存在する自律収縮 その特性と過活動膀胱の新規発症メカニズムの解明
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26462447
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| Research Institution | Fukushima Medical University |
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Principal Investigator |
櫛田 信博 福島県立医科大学, 医学部, 講師 (30381396)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柳田 知彦 福島県立医科大学, 医学部, 講師 (20363765)
羽賀 宣博 福島県立医科大学, 医学部, 助教 (50586617)
小島 祥敬 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (60305539)
相川 健 福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (80295419)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 膀胱粘膜 / 自律収縮 / ATP |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【研究内容】今年度は膀胱壁の持つ自律収縮量と膀胱粘膜層から放出される内因性ATPとの量的・時間的を中心に検討した。
【方法】モルモット膀胱の粘膜層と筋層を剥離し粘膜切片を作製、トランスデューサへ懸架してTyrode液を灌流した。5 mNの張力を負荷し自律収縮量を Area-Under-the-Curve(AUC)で計測した。灌流液中のATP濃度をルシフェラーゼ法により測定した。データは‘中央値[四分位範囲]’で表記した。
【研究成果】灌流液中のATPを2分おきに測定し、自律収縮量と比較した。サンプル採取の直前の2分間をlag 0、3分から1分前 :lag -1、0分から2分後:lag +2、1分から3分後:lag +3とし、0.5分ごとにAUC-ATP間の量相関をみた。相関係数rは三次曲線で近似され、lag：2.19 [1.89, 2.42] min（n=10）で最大となった。30分間のATP放出量には時周期性があり、f=0.049[0.048, 0.051]min、振幅2.60[2.06, 5.45] nmol-1・基底値8.37[6.63, 10.18] nmol-1のフーリエ変換で表記できた。筋切片と粘膜切片に伸展負荷（10 mN）を加えた時のATP放出量(ΔpATP=-log[ATP])はそれぞれ0.13 [0.02, 0.29]、0.51 [0.30, 0.62]であり切片の種類で有意差を認めた。粘膜層からのcarbachol刺激時のATP放出量は、伸展の有無間での差はなかった（0.48[0.37, 0.57] vs 0.50[0.30, 0.61]）。KCl収縮（80mM）による脱分極と0.3 μM carbacholは粘膜層に収縮を惹起したが、ATP放出量はcarbachol投与時に有意に大きかった。M2選択的アンタゴニストであるmethoctramine 1.0 μMの前処理ではcarbacholによるATP放出が有意に抑制された。
【考察】モルモットの粘膜層からはATPが周期的に放出され、粘膜層の自律収縮量と相関した。ATP放出はM2阻害薬で抑制され、M２レセプターが関与する可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は主に膀胱の粘膜層から放出されるATPに着目して研究を行った。ATPは膀胱粘膜層、特に上皮細胞から伸展刺激により放出される生理活性物質であり、上皮下層に存在する間質細胞や知覚神経繊維、あるいは排尿筋細胞へ作用し情報を伝達する。畜尿時には膀胱壁の伸展に伴い 放出され、尿が貯留したことを伝達し排尿へ移行するように刺激を伝えると考えられる 。今回の検討では粘膜層から放出されるATPの濃度と、粘膜層自体の自律収縮量とに正の相関があることが証明された。とくにATPの濃度とATP放出2分後のAUCで計測された自律収量が比例していることが特記に値する。今回の検討にて自律収縮量の測定、ATPの測定系が安定していることがわかり、今後更なる検討を追加していく可能である。おおむね順調に目的が達成されていると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの検討にて、粘膜切片が持つ自律収縮量は排尿筋切片よりも有意に大きいこと、また薬剤反応への自律収縮量の変化も切片により異なっていたことがわかった。また自律収縮量は粘膜層から放出されるATPと相関することが示唆された。粘膜層、特に上皮下層ある間質細胞には（ペースメー細胞の作用があるかどうかははっきりしないが）、少なくとも膀胱壁全体へ自律収縮を伝播させ、膀胱全体の収縮を調節する作用があるのではないかと考えている。今後我々は病態モデルを使用して、さらに粘膜層から放出されるATP量と自律収縮量の関係について検討を行なおうと考えている。過活動膀胱モルモットのモデルとしては、申請時には脊髄損傷や膀胱頸部閉塞モデルを検討していたが、現時点では卵巣摘除モデルが手技的に安定しており適しているのではないかと考えられる。これまでの検討では両側卵巣を摘除して４週間飼育したモデルでは、1回排尿量の減少、1日排尿回数の増加が観測されている。このモデルを使用し、膀胱粘膜層を受動伸展した場合や薬剤刺激あるいは経壁電気刺激をした場合のATPやカルバコール放出量の変化について検討する予定である。
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| Causes of Carryover |
計画した一部の実験が平成２７年度末で実施中であるため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
消耗品として使用の予定である。
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