平滑筋における自動能の発現機序の解明

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05454140
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 富田 忠雄 名古屋大学, 医学部, 教授 (50078763)
• 研究分担者: 徳納 博幸 名古屋大学, 医学部, 助手 (60155520) ; 中山 晋介 名古屋大学, 医学部, 講師 (30192230)
• キーワード: 平滑筋 / 胃 / 自発性活動 / Naイオン / Caチャネル遮断剤 / Naポンプ

研究概要

1.モルモット胃幽門部の輪走筋は1分間に3‐5回のリズムで30‐40mVの緩やかな脱分極(slow wave)を繰り返し発生させる。その発生頻度は、心筋のペースメーカー電位と違って、膜電位に対する依存性が弱いので、膜電位で制御されるイオンチャネルの関与は否定される。
2.VerapamilやnifedipineなどのCaチャネル遮断剤は収縮を抑制するがslow waveの波形や頻度には殆ど影響を与えない。また、多くの種類のKチャネルを遮断することが知られているTEAもslow waveの発生、特にその頻度に対し本質的な影響を与えない。
3.外液のNaイオンをN‐methyl‐D‐glucamine(NMDG)で等浸透圧的に置換すると筋切片によってある程度の差があるが膜は脱分極し、その程度に応じてslow waveが小さくなる。Caを除くとこの脱分極が弱くなるので膜のCaに対する透過性の増加の関与も示唆されるが、Caチャネル遮断剤によっては影響を受けない。TEAはNa除去による脱分極を強めるので、Na除去による脱分極にはKコンダクタンスの減少が関与している可能性も考えられる。
4.Na除去の期間が5分程度以内であればNaの再投与により膜は次第に再分極し、それに伴ってslow waveも回復する。しかし、10分以上に長くなると、Naの再投与によってslow waveの発生が抑制され、場合によってはslow waveの発生まで10分程を要するようになる。さらに、Naポンプの阻害剤であるouabainはそれ自身では弱い脱分極を示すのみであるが、これを作用した後の回復期には、10‐20分に亙ってslow waveの増大、Na除去の効果の促進作用が認められる。
5.以上のような結果からNaは細胞膜内外の濃度差あるいは細胞内濃度を介して、slow waveの発生に複雑に関与していることが推測される。しかし、slow waveの電位発生へのNaの関与の機序については不明である。この点の解明がslow waveの理解に繋がるものと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Iino,S.: "Effects of intracellular pH on calcium currents and intracellular calcium ions in the smooth muscle of rabbit portal vein" Experimental Physiology. 79. 669-680 (1994)
• [文献書誌] Hirano.K.: "Effects of gabaxate,a protease inhibitor,on smooth muscle of guinea‐pig stomach fundus" Pharmacology and Toxicology. 76. 102-106 (1995)
• [文献書誌] Kobayashi,S.: "The inner sublayer of the circular muscle coat in the canine proximal colon:Origins of spontaneous electrical and mechanical activity" Arch.Histol.Cytol.58. 45-63 (1995)
• [文献書誌] Chowdhury,J.U.: "Effects of caffeine after ryanodine treatment in the circular muscle of the guinea‐pig gastric antrum and rabbit portal vein" British jounral of Pharmacology. (In press).
• [文献書誌] Tsugeno,M.: "Effects of phosphodiesterase inhibitors on spontaneous electrical activity,slow wave,in the guinea‐pig gastric muscle" Journal of Physiology. (In press).
• [文献書誌] Tomita,T.: "Airway Smooth Muscle:Development and Regulation of Contractility" Birkhauser Verlag Basel,Switzerland(ed.Raeburn D and Giembycz MA), 420 (1994)