血管内皮細胞における塩素電流の存在と調節に関する電気生理学的研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04454132
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 大地 陸男 順天堂大学, 医学部, 教授 (10049025)
• キーワード: 血管内皮細胞 / 塩素電流 / ATP / カルシウムイオン / パッチクランプ

研究概要

初年度の研究で培養ヒト大動脈血管内皮細胞でのATPによるCl電流の活性化と、細胞外のCl濃度を減少によってATP誘発性Ca濃度上昇の持続相が抑制されることが判明した。本年度はATPがCl電流を発生する機序をホールセルクランプ法で解明し、さらにCl電流の膜電位を介するアゴニスト誘発性Ca上昇への役割を検討した。
ピペット溶液のCa濃度をpCa7.5、6、5としてパッチ膜を破ると、外向き整流性のCl電流が発生し、膜コンダクタンスはそれぞれ、9、40、70nSに達した。pCa7.5によるCl電流はピペット溶液の浸透圧の減少で消失するので、細胞の膨張による。pCa5存在下にピペット内のATP濃度を5mMから1、0.5、0.1mMと減少するとCl電流による膜コンダクタンスはそれぞれ35、8、3%に減少した。0.5mMで比較してATPはADPおよびAMP-PNPより有効であり、ATPgammaSはATPより有効であった。ATPおよび類縁のヌクレオチドはClチャンネルへ結合してチャンネルのCaによる活性化を可能にするであろう。Ca誘発性Cl電流はカルモジュリン拮抗剤のトリフルオペラジンおよびW7によってKi60uMおよび100uMで抑制された。しかしCl電流はCAMKキナーゼIIの抑制剤であるカルミダゾリウムまたはKN-62で影響されなかった。従ってCa-CaM複合体は直接チャンネルに結合してチャンネルを活性化すると思われる。
細胞接着型クランプで測定されるチャンネル電流とリーク電流の変化から、アゴニストによる静止電位の変化を見積もった。正常時、静止電位はKの平衡電位より20-40mV脱分極していた。ATPはCa活性化K電流により一過性過分極を生じ、Cl電流は過分極を打ち消して基の静止電位に近づけた。Cl電流は膜電位を-40mV付近の定常的な水準に安定化させる機能を持つ。

研究成果

• [文献書誌] U.Jahnel: "L-type calcium channel activity in human atrial myocytes as influeneed by 5-HT." Naunyn-Schmiedeberg's Arch. Pharmacol.348. 396-402 (1993)
• [文献書誌] R.Ochi: "Single-channel mechansim of -adrenergic enhancement of cardiac L-type calcium current." Jpn.J.Physiol.43. 571-584 (1993)
• [文献書誌] R.Ochi: "Activation of Cl- channels by external ATP,internal Ca2+ with ATP and hypotonic medium in endothelial cells." Abstracts of The 19th Seiriken Conference "Cl-channel:Molecular and Cellular Physiology".180-184 (1994)
• [文献書誌] K.Yumoto: "Cl-current is necessary for sustained ATP-induced Ca2+ increase in endothelial cells." Abstracts of The 19th Seiriken Conference "Cl-channel:Molecular and Cellular Physiology".188-190 (1994)
• [文献書誌] T.Nakamura: "Two kinds of L-type Ca2+ currents and endplate current in cell line H9c2 from rat heart." Biophys.J.64. A203 (1993)
• [文献書誌] T.Iesaki: "Inhibition of vasoactive amine-induced contraction of vascular smooth muscle by bydrogen peroxide in rabbit aorta." Cardiovascular Res.(in press). (1994)