消化管平滑筋での抑制性伝達の細胞内機序

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12660276
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 畑 文明 大阪府立大学, 農学生命科学研究科, 教授 (60028363)
• キーワード: 消化管平滑筋 / 抑制性伝達 / 一酸化窒素 / VIP / PACAP / Ca^<2+>-ATPase / 電位依存性Ca^<2+>チャネル / カルシウムイオン

研究概要

前年度に続き消化管の運動制御機構を検討した。とくに平滑筋への抑制性伝達の細胞内機序を調べた。
1.ラット遠位結腸での弛緩のメディエイターであることが示されているPACAPの働きの詳細を調べて次の知見を得た。
(1)PACAPはラット遠位結腸でその受容体であるPAC1受容体に働いて、small conductance Ca^<2+>-activated K^+ channel(SK channel)を開口して、細胞内Ca^<2+>を低下させて弛緩を起こしている。
(2)SK channelは現在四種類に分類されているが、ラット腸管でSK3の存在を確認した。腸神経と関連して存在し、平滑筋には発現していなかった。
(3)SK channelの存在を詳細に検討したところ、神経細胞やグリアには存在せず、カハールの間質細胞に発現していることが分かった。その結果、カハールの間質細胞と抑制性伝達べの関連が示唆された。
2.神経ペプチドの一つであるオレキシンの腸での抑制性伝達への関わりを調べた。マウス小腸でのオレキシンの役割について以下の知見を得た。
(1)マウス小腸の縦走筋は外から適用したオレキシンに反応して、弛緩とそれに続く収縮を起こした。収縮はアセチルコリンを介していることが分かった。
(2)電気刺激による神経性の弛緩の約半分がオレキシンを介していることが分かった。またオレキシンは腸神経に働き、一酸化窒素の産生を介して最終的に弛緩を起こすことが分かった。
3.一酸化窒素の弛緩の細胞内機序を調べ、ラット近位結腸で主として小胞体膜に存在するCa^<2+>-ATPaseを活性化し、細胞質での遊離Ca^<2+>を減少させて弛緩を生じていることが分かった。
4.その他、腸運動に関わる小胞体内のCa^<2+>の役割についての検討や、消化管の働きに関わる内向き整流性K^+ channelの存在を調べ、後述の論文の成果を得た。

研究成果

• [文献書誌] Akikazu FUJITA et al.: "Expression of Ca^<2+>-activated K^+channels, SK3, in the interstatial cell of Cajal in the gastrointestinal tract"Am.J.Physiol. Cell Physiol.. 281. e1727-e1733 (2001)
• [文献書誌] Yuji SATOH et al.: "Possible role of orexin A in NANC inhibitory response of longitudinal muscle of the mouse small intestine"Eur.J.Pharmacol.. 428. 337-342 (2001)
• [文献書誌] Tadayoshi TAKEUCHI et al.: "Mechanism of nitric oxide donor, NOR・1-induced relaxation in longitudinal muscle of rat proximal colon"Jpn.J.Pharmacol.. 86. 390-398 (2001)
• [文献書誌] Akikazu FUJITA et al.: "NGF induces neurite outgrowth via a decrease in phosphorylation of myosin light chain in PC12 cells"Neuroreport. 12. 3599-3602 (2001)
• [文献書誌] Tadayoshi TAKEUCHI et al.: "Origin of Ca^<2+> necessary for muscarinic receptor-mediated contraction in longitudinal muscle of the proximal colon of rats"Jpn.J.Pharmacol.. 87. 309-317 (2001)
• [文献書誌] Akikazu FUJITA: "Specific localization of an inward rectifying K^+channel, Kir4.1, at the apical surface memorane of gastric parietal cells"J.Physiol.. (In press). (2002)