Vibrissa毛嚢器官培養での細胞内カルシウム濃度の毛幹伸長に関する研究

• Project/Area Number: 14770398
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Dermatology
• Research Institution: University of Yamanashi (2003); 山梨医科大学 (2002)
• Principal Investigator: 岩本 拓 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 助手 (90334854)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2003: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2002: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
• Keywords: 毛包 / 器官培養 / 細胞内カルシウム / 共焦点レーザー / 毛嚢器官培養 / 共焦点レーザー顕微鏡 / 毛の成長 / activin / カルシウムチャネル / カリウムチャネル

Research Abstract

(1)新生仔ラットおよびマウスvibrissa毛嚢無血清期間培養
新生仔ラット及びマウスより摘出したvibrissa毛嚢を器官培養し、毛幹の伸長が認められた。この毛嚢器官培養に各種成長因子を投与した。HGFを除くTGF-β,activin, bFGF投与により毛幹伸長は用量依存的に抑制された。高カルシウム培養液およびEGTAにより培養液中のカルシウム濃度を変化させたところ、カルシウム濃度低下に伴い、毛幹伸長は促進された。カルシウムチャネル阻害剤(ω-コノトキシン、Cd^<2+>など)、およびカリウムチャネル阻害剤(4-AP,verapamil)を器官培養液中に投与したが、毛幹伸長に有意な影響を及ぼさなかった。
(2)器官培養毛嚢細胞内カルシウム濃度測定
器官培養毛嚢に傾向カルシウム指示薬(fluo-3/AM)を負荷し、共焦点レーザー顕微鏡で蛍光強度を測定し、細胞内カルシウム濃度の変化を算出した。毛嚢細胞内カルシウム濃度は上記成長因子投与により二相性の上昇を示した。この成長因子投与による細胞内カルシウム濃度変化は、カルシウムチャネル阻害剤の影響を受けなかった。
よって細胞内カルシウム濃度の変化は細胞外からのカルシウム流入にはよらず、細胞内カルシウムプールからの遊離であることが示唆された。
カリウムチャネル活性化剤(minoxidil)は成長因子投与による二相性細胞内カルシウム上昇の後期相を抑制した。また細胞内カルシウム濃度の後期相は成長因子などの投与の後長期間続くことが観察された。Minoxidilはヒトでの臨床実績において単離毛嚢での毛幹伸長を促進作用が認められている。カリウムは細胞内の主要な陽イオンであり、カリウムチャネル活性化剤は細胞内を過分極に導く。
この過分極による細胞内カルシウム濃度上昇の抑制が毛幹伸長に深く関与していることが示唆された。