心筋虚血及び再潅流時のカルシウム過負荷の機序-蛍光色素法を用いた検討-

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03670446
• 研究機関: 浜松医科大学
• 研究代表者: 林 秀晴 浜松医科大学, 光量子医学研究センター, 助教授 (50135258)
• 研究分担者: 寺田 肇 浜松医科大学, 医学部, 助手 (50252177)
• キーワード: 細胞内Na^+濃度([Na^+]i) / 細胞内Ca^<2+>濃度([Ca^<2+>]i) / 蛍光色素 / SBFI / fluo-3 / Na^+-H^+交換 / Na^+-Ca^<2+>交換 / 代謝阻害

研究概要

1.モルモットの心室筋細胞に5μMのSBFI/AMと10μMのfluo-3/AMを加え、[Na^+]iは340/380nmの波長で励起時の蛍光像より、[Ca^<2+>]iは500nmで励起時の蛍光像より算出した.単離心筋細胞における虚血モデルとして、5μMのcarbonyl cyanide m-chlorophenylhydrazone(CCCP)と3.3mMのamytalを加えた溶液を潅流した(metabolic inhibition:MI).2.MI20分後に[Na^+]iは6.2±0.5mM(平均±SE、n=31)より18.6±1.6mMに上昇したが(p<0.01)、[Ca^<2+>]iは変化しなかった.その後の30分間で27個(89%)の細胞が拘縮し、[Ca^<2+>]iはcontrolの167±14%に上昇した(p<0.01).strophanthidin(500μM)投与によるNa^+-K^+ポンフ阻害時に比し、MI中における細胞拘縮時の[Na^+]i上昇はより高度であったが、[Ca^<2+>]i上昇はより低かった.MI中の[Na^+]i上昇は、TTX(10μM)により影響を受けなかったが、glucose(10mM)またはhexamethylene amiloride(HMA:1μM)の投与により抑制された.MI20分後よりglucose(10mM)を投与すると、投与30分後に[Ca^<2+>]iは442±72%に上昇し(p<0.01)、この[Ca^<2+>]i上昇は無Ca^<2+>溶液により抑制された.3.以上より、MI中の[Na^+]i上昇はNa^+-K^+ポンプを介するNa^+排出の抑制とNa^+-H^+交換を介するNa^+流入により、MI中にはNa^+-Ca^<2+>交換の抑制により[Na^+]iと[Ca^<2+>]iの間に解離が生じることが示唆された.

研究成果

• [文献書誌] Hideharu Hayashi 他: "Effects of phospholipase C on action potentials and intracellular Ca^<2+> concentration in guinea pig heart." Japanese Circalation Journal. 57. 344-352 (1993)
• [文献書誌] Naohisa Noda,Hideharu Hayashi 他: "Ca^<2+> transients and cell shortening in diabetic rat ventricular myocytes." Japanese Circulation Journal. 57. 449-457 (1993)
• [文献書誌] 林秀晴 他: "糖尿病心臓のカルシウム代謝" Diabetes Frontier. 4. 694-698 (1993)
• [文献書誌] Hideharu Hayashi 他: "Simultaneous measurement of intracellular Na^+ and Ca^<2+> during K^+-free perfusion in isolated myocytes." American Journal of Physiology(Cell Physiology). 266(印刷中). (1994)
• [文献書誌] Hiroshi Satoh Hideharu Hayashi 他: "Regulation of [Na^+] and [Ca^<2+>]i in guinea pig myocytes:dual loading of fluoresent indicators SBFI and fluo 3." American Journal of Physiology(Heart Circ.Physiology). 266(印刷中). (1994)
• [文献書誌] Hideharu Hayashi 他: "Fluorescence imaging of intracellular Ca^<2+>" J.Pharacol.Toxicol.Metrods. 31(印刷中). (1994)