骨格筋cut fiberを用いたCaーtransient下降相の解析

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63570069
• Research Institution: Kawasaki Medical School
• Principal Investigator: 松村 幹郎 川崎医科大学, 医学部, 教授 (70052975)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 越智 和典 川崎医科大学, 医学部, 助手 (50069077)
• Keywords: 興奮収縮連関 / Caーtransient / Cut fiber / antipyrylazo III / arsenazo III

Research Abstract

1.骨格筋の細胞内Caイオン濃度を検出するためのCa指示薬のうちからantipyrylazo III(AP)を選び,これを骨格筋線維内に注入して,電気刺激を与えた後の細胞内Ca濃度を光学的に測定した。単一筋線維を3室に区切った隔絶箱内に装着し,一端の筋槽にAPを含む電解質溶液をみたし,筋線維の切断端からAPが拡散して入るよう配置する。筋線維内をAPが拡散し測定部に到達するまでには15〜20分を要する。
2.AP濃度が定常に達した後,単一電気刺激を加える時,720±20nmの波長における吸光度が一過性に減少する。これがAPによるCa信号である。Ca信号は2msecの潜伏時間の後速やかに上昇して5.5msec後に最高に達し,その後指数関数的に減少して最初の値にもどる。下降相のhalf timeは12〜16msecである(いずれも21ー24℃)。
3.第1刺激を与えた後に適当な間隔で第2刺激を与える。2刺激の間隔が10msecのとき,第2刺激に対するCa信号の振幅は50%であり,間隔が60msecのときは第2刺激のCa信号は対照値と同じ値に回復する。筋小胞体からのCa放出に一定の不応期が存在することが示唆される。
4.連続刺激を30/secの頻度で与える。連続刺激に対するCa信号の振幅と下降相のhalf timeは単一刺激に対応する値と比較して,振幅は約10%増大するにすぎず,下降相の経過もほとんど変化しない。別のCa指示薬であるarsenazo III(AZ)によるCa信号は,連続刺激によって振幅が約2倍に増大し下降相が顕著に延長する,という結果が得られている。Ca信号の解析にはどのCa指示薬を用いるかの検討が必要であることが示された。

Research Products

• [Publications] OKITA,Y.;MATSUMURA,M.: "The mode of the staircase phenomenon in relation to ryanodine sensitivity in rat papillary muscle,bullfrog atrium,and frog ventricle." Kawasaki Medical Journal. 16. 23-32 (1990)
• [Publications] MATSUMURA,M.;OCHI,K: "Differences in the time courses of calcium transients measured with antipyrylazo III and arsenazo III." Japanese Journal Physiology. 40. 242 (1990)
• [Publications] TOYOTA,H,;MATSUMRA,M.: "Contraction and membrane potential in a single cell of cultured embryonic heart" Journal Molecular Cellular CArdiology. 22. 42 (1990)
• [Publications] 真島 英信,松村 幹郎: "生理学(minor textbook series)" 金芳堂, 310 (1991)
• [Publications] 松村 幹郎: "新生理学実習書,§骨格筋,日本生理学会編" 南江堂, (1991)