心筋虚血時における興奮-収縮連関の異常に関する研究:特に筋小胞体の関与

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09670709
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 金子 雅則 浜松医科大学, 医学部, 助手 (70191989) ; 寺田 肇 浜松医科大学, 医学部, 助手 (50252177)
• キーワード: ラット / 心室筋細胞 / indo-1 / Ca^<2+> transient / 細胞収縮 / 細胞内pH / Ca^<2+> Sensitivity / 虚血 / 再灌流

研究概要

ラットの心室筋細胞にindo-1/AM(5μM)を負荷してfield stimulationにより1Hzで刺激し、360nmで励起時の405/480nmでの蛍光を2台の光電子増倍管を用いて取得し、信号をphoton counting unitを介して蛍光比を計算することによりCa^<2+> transientを算出した。透過光は600nmのcut-off fulterを介して赤色光とされ、80倍に拡大された細胞像を、25μmx2500μmのphotodiodeを1024個持つ一次元イメージセンサー上に結像させた。edge detectorにより細胞の両端を検出して細胞長を算出した。上記方法にてCa^<2+> transientと細胞収縮を同時に測定することが可能であった。次に虚血/再灌流時に産生される過酸化水素(H_2O_2:1mM)の作用を検討した。H_2O_2灌流3分後にCa^<2+> transientはcontrolの89±10%、5分後に81±16%と有意な変化を認めなかったが、細胞収縮は3分後に72±5%、5分後に62±3%と有意に低下した。|Ca^<2+>|i-収縮関係の拡張期のcommon trajectoryより、H_2O_2が収縮蛋白のCa^<2+> sensitivityを低下させることが示された。また、H_2O_2(1mM)の灌流により、BCECFにより測定した細胞内pHはcontrolの7.234±0.029から、灌流5分後に7.189±0.024と有意に低下したことにより、H_2O_2による細胞内pH低下が、Ca^<2+> sensitivityの低下に関与していることが示唆された。以上より、虚血/再灌流時の収縮力低下において、H_2O_2による収縮蛋白のCa^<2+> sensitivity低下が関与していることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Hayashi H et al: "Arrhythmice and electrical heterogeneity during prolonged hyperia in guineapig papillctry muscles" Can.J.phipiol Pharmacol. 75. 44-51 (1997)
• [文献書誌] Kotoh H et al: "Helerogeneity and undertying mechanism for-inotropic action of endothelin-1 in rat ventucular myocyles" Br.J.Pharmual. 123(印刷中). (1998)
• [文献書誌] Watanabe H et al.: "An assential rele-of myosin light-chcan kinae in the regulation of agonist-and fluid-flow-stimulated Ca^<2+> enflux in endodlicl cells" FASEB J. (印刷中). (1998)
• [文献書誌] Hayashi H et al: "Intracellular Ca^<2+> Concetlration decreases in deccbetic rat nyocyles" Cardiovesc Res.30. 99-103 (1997)
• [文献書誌] 佐藤洋、林秀晴: "心筋の興奮収縮連関に関する最近の話題" 呼吸と循環. (印刷中). (1998)
• [文献書誌] 林秀晴: "Ca拮抗薬は心筋虚血・再灌流時の細胞傷害を防薬するか" 治療学. 32. 167 (1998)
• [文献書誌] Hayashi H et al.: "Ischemic Heart" Regulation of [Na]i and [Ca^2]i duing mgccardiel ischemia and repeifusion in a single all mrdel(印刷中), (1998)
• [文献書誌] 林秀晴 他: "続心筋代謝測定法" 単一心筋細胞内Caイオン濃度の測定(印刷中), (1998)