^<35>Cl NMRによる唾液線細胞内Clの動態計測

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01570052
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 村上 政隆 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助教授 (10104275)
• キーワード: 外分泌腺 / 唾液腺 / 水分泌 / 細胞内Cl / NMR(核磁気共鳴) / シフト試薬

研究概要

外分泌腺の水分泌は管腔側膜からのCI分泌が細胞間隙あるいは細胞から水、Naを引き込むモデルが提出されているが、細胞内を通過するCIの動きは明らかでない。今回、化学シフト試薬としてCo(EDTA)を用い、唾液腺細胞内CIのNMR(核磁気共鳴)測定が可能になった。
方法:ラット(オス、Wistar)の顎下腺(0.2・0.3g)を摘出し、定流灌流した(2ml/min、25oC)。8.45Tの高分解NMR装置(BrukerWM360wb)に広帯域プロ-ブを35.28MHzに同調して用いた。細胞内外のClー35のNMR信号を分離するために化学シフト試薬としてCo(EDTA)20mMを灌流液に添加し用いた。
1.Co(EDTA)20mMにより灌流液のCl_ー35のNMR信号は1.245ppm低磁場側にシフトした。静止時の細胞内Clの信号は細胞外の信号の裾に埋もれ観測困難であり、静止時よりの変化を差スペクトルで観察した。
2.acetylcholine lμM投与によりOppmの信号が僅かに増大した。
3.ouabain lmMをAChに重畳すると0.97ppmの信号が連続的に増大した。Oppmの信号の変化は追跡不能であった。細胞外のCI増加は細胞外液区画の浮腫を示している。
4.acetylcholine 1mM投与ではOppm近辺の信号が1μMに比べ大きく増加した。高濃度acetylcholineで細胞内Naの著しい増加を報告したが、同時にClも増加することが示された。細胞内Naは刺激直後急速に増加したが、細胞内Clは10分以降にも増加しつづけた。
今回の実験ではacetylcholineによる細胞内Clの増加が明らかになった。しかし、5%以内と見積られる浮腫が細胞外Cl量を増加させ、細胞内Clの追跡を困難なものにした。これまで高灌流流速による細胞外区画の浮腫は約30分の灌流で安定することが腺重量測定より示されているが、今回の浮腫は僅かなものではあるが細胞内Clの追跡のために克服しなければならない。

研究成果

• [文献書誌] M.Murakami: "Direct measurement of K movement by 39K NMR in perfused rat mandibular salivary gland stumulated with acetylchline." Pflugers Arch.414. 385-392 ((1989))
• [文献書誌] E.Suzuki: "31P spinーlattice relaxation time measurements in biological systems:heart,liver,kidney and erythrocytes of rat." Jpn J.Magn Reson Med. 9. 115-120 ((1989))
• [文献書誌] T.Nakahari: "Shinkage of rat mandibular acinar cell with acetylcholine detected by videoーenhenced contrast microscopy." Jpn J Physiol. 39. 609-615 ((1989))
• [文献書誌] M.Murakami: "Oxygen consumption for K^+uptake during post-stimulatory activation of Na^+-,K+ATPase in perfused rat mandibular gland." J.Physiol. ((1990))
• [文献書誌] E.Suzuki: "Adenosine triphosphate compartmentation in the rat heart:a 31P spinーlattice relaxation study." J.Biochem. ((1990))
• [文献書誌] Y.Seo: "NMR characteristics of intracellular K in the rat salivary gland using 39K double quantum NMR spectroscopy." Biochemistry. 29. 599-603 ((1990))
• [文献書誌] M.Murakami: "Young/Wong(ed),Epithelial Secretion of Water and Electrolytes." Springer,Berlin,((1990))