アシドーシスが心筋細胞内Ca動態と収縮特性を修飾するメカニズム

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06670068
• 研究機関: 東京慈恵会医科大学
• 研究代表者: 栗原 敏 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (90057026)
• キーワード: アシドーシス / 心筋 / 細胞内Ca / トロポニン / 筋小胞体 / 細胞内PH / スキンドファイバー / エクオリン

研究概要

本年度はフェレットの心室筋をサポニンで処理したスキンド標本を用いて、筋小胞体のCa取り込み、およびCa遊離機構に対するHイオンの効果を調べ、これまでの研究成果と一緒に、細胞内pH変化による心筋細胞内Caイオン動態と収縮の修飾メカニズムを考察した。心室筋を50μg/mlのサポニンで約30分間弛緩液中で処理して標本として用い、倒立蛍光顕微鏡のステージの上に予めセットした、毛細管の中に入れた。溶液中のpHを変えてCaイオンを小胞体に取り込ませたり、また、異なるpHの溶液中でCaイオンによりCaイオンを放出させ(CICR)た。その後、筋小胞体に残存しているCaイオンを50mMカフェインを用いて全て放出させてこのCaイオンを溶液中に溶解したfluo-3で測定し、Ca取り込み、およびCa放出に対するHイオンの効果を検討した。Ca放出はATPを除去し25mMAMP存在下で行った。Hイオンの増加は小胞体のCa取り込み速度を著しく遅延させた。最大取り込み量は減少したが大きな変化ではなかった。pCa5.8の溶液でCaイオンを放出させると、pHの低下により放出は抑制された。CaによるCa放出の抑制はpCa6付近で最もよく観察され、それ以外のpCaではほとんど抑制効果が見られなかった。これらの結果から、細胞内アシドーシスでは筋小胞体のCa取り込みが抑制されるために、Caトランジェントの下降相が延長すると考えられる。また、小胞体からのCa遊離が抑制されているにもかかわらずCaトランジェントのピークが増高するのは、収縮蛋白系のCa感受性が低下していて、Caイオンが十分トロポニンに結合できないためと考えられた。

研究成果

• [文献書誌] Kawai, M.: "Magnesium and hydrogen ions inhibit sarcoplosmic reticulurn function in cardiac muscle" Journal of Molecular and Cellular Cardiology. (印刷中). (1996)
• [文献書誌] Kurihara, S.: "Coss-bridge-dependent changeo in the intracellular Ca^<2+> concentration in mammalian cardiae muscles" Japanese Heart Journal. 37. 33-42 (1996)
• [文献書誌] Kurihara, S.: "Calcuim as Cell Signal" Maruyama, K., Nonomura, Y., Kohama, K. Igaku-Shoin, Tokyo, 293 (1995)
• [文献書誌] Kurihara, S.: "Pathophysiology of Heart Failure" Dhalla, Ns., Pierce, GN., Panagia, V., Klewer Academic Pnb. N. Y., (1996)