心筋Na―Ca交換機構に対する神経内分泌因子の作用

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13670092
• 研究機関: 福島県立医科大学
• 研究代表者: 木村 純子 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (10186322)
• キーワード: sodium-calcium exchange / cardiac myocytes / whole cell clamp / guinea pig / transporter / inhibitor / heart / membrane current

研究概要

Na^+/Ca^<2+>交換(NCX)の交換比は従来3:1といわれていたが、4:1であるという論文がFujioka等(2000)によって発表された。これは、現在私達が行なっている実験の基本的な問題であるので、早速、モルモット心室筋のホールセルクランプ法と細胞内Ca測定法で調べた。後者の方法は、名古屋市立大学薬学部の今泉祐冶先生の教室で共同研究した。その結果、交換比は3:1が正しいことが解った。しかしその過程で、4:1説がなぜ起きたかが理解できた。即ち、たとえ細胞膜を細胞質から引きはがしたcell-free patchにおいても、膜直下には、Caのaccumulation-depletionがNCXにより起きる可能性が高いことが解った。この結果は、カナダで開かれた国際NCX学会で発表した。抄録としてNYAS(2002)に掲載される他、現在論文作成中である。
モルモット心室筋のホールセルクランプ法で抗不整脈薬アプリンジンのNCX電流に対する作用を調べた。アプリンジンはNCX電流を抑制した。その機序は、比較的選択的なNCX阻害薬KB-R7943と競合的で、細胞外Caとも競合拮抗することが解った。この結果は、Br J Pharmacolに発表した。抗不整脈薬の性質を示す表、Sicilian Gambitに掲載されている薬物で、まだNCXに対する作用を調べていない10種類の薬のNCX電流に対する作用を調べた。これらはいずれも100μMで抑制しなかった。従ってこれまで我々がみつけたNCXを抑制する抗不整脈は4種類、アミオダロン、アプリンジン、ベプリジル、シベンゾリンである。これについては総説を書いてまとめたい。
以前糖尿病モデルラットを用いてNCXのmRNA,蛋白、電流を計測する実験をした。1型糖尿病では、NCXはいずれについても減少した。このNCX調節にかかわる液性因子は何かを現在、培養心筋細胞を用いて研究を進めている。
Na-H交換に作用する神経内分泌因子のNCX電流に対する作用は、これまで確認できていないので、次年度さらに、いろいろな条件下で作用を調べたい。

研究成果

• [文献書誌] 木村純子, 渡邊泰秀, 綿野智一: "Na-Ca交換輸送体の薬理学的修飾"心臓. (in press). (2002)
• [文献書誌] Hinata M, Yamamura H, Li L, Watanabe Y, Watano T, Imaizumi Y, Kimura J: "Re-examination of the stoichiometry of Na^+/Ca^<2+> exchange with whole-cell voltage clamp of guinea-pig ventricular myocytes"Annals of New York Academy of Sciences. (in press). (2002)
• [文献書誌] Watanabe Y, Iwamoto T, Shigekawa M, Kimura J.: "Inhibitory effect of aprindine on Na^+/Ca^<2+> exchange current in guinea pig cardiac ventricular myocytes"British Journal of Pharmacology. (in press). (2002)
• [文献書誌] Yokoyama K, Ishibashi T, Ohwarara H, Kimura J, Matsuoka I, Sakamoto T, Nagata K, sugimoto K, sakurada S Maruyama Y.: "HMG-CoA reductase inhibitors suppress intracellular calcium mobilization and membrane current induced by lysophosphatidylcholine in endothelial cells"Circulation. 105. 962-967 (2002)
• [文献書誌] Watanabe Y, Kimura J.: "Blocking effect of bepridil on Na^+/Ca^<2+> exchange current in guinea pig cardiac ventricular myocytes"Japanese Journal of Pharmacology. 85. 370-375 (2001)
• [文献書誌] Watanabe Y, Iwamoto T, Matsuoka I, Ohkubo S, Ono T, Watano T, Shigekawa M, Kimura J.: "Inhibitory effect of 2,3-butanedone monoxime (BDM) on Na^+/Ca^<2+> exchange current in guinea-pig cardiac ventricular myocytes"British Journal of Pharmacology. 132. 1317-1325 (2001)
• [文献書誌] Hattori Y, Matsuda N, Kimura J, Ishitani T, Tamada A, Gando S, Kemmotsu O, Kanno M.: "Diminished function and expression of the cardiac Na^+-Ca^<2+> exchanger in diabetic rats : implication in Ca^<2+> overload"Journal of Physiology (London). 528. 85-94 (2000)
• [文献書誌] Katoh Y, Hashimoto S, Kimura J, Watanabe T.: "Inhibitory action of troglitazone, an insulin-sensitizing agent, on the calcium current in cardiac ventricular cells of guinea pig"Japanese Journal of Pharmacology. 82. 102-109 (2000)