| 研究概要 |
これまで我々は心筋細胞培養系において,心筋細胞内Ca^<2+>振動の細胞間同期に,細胞外情報伝達系であるATP-purinoceptor系が関与している可能性を偶然発見した。本研究では,ラット・培養心筋細胞を実験対象とし,まず蛍光・発光同時計測により,細胞内Ca^<2+>振動にともなって細胞外ATP濃度が振動しているか?もし振動している場合には,2つの振動間の相関ダイナミクスを明らかにする。次に,拍動に伴って細胞質内Mg^<2+>が振動しているかどうかを検証する。さらに,心筋細胞の拍動リズム,細胞質内Ca^<2+>リズム,および細胞質内Mg^<2+>リズム間での相関ダイナミクスを明らかにすること等から,複数振動子(要素)間相互作用,およびそれら振動子間の協調と破綻のメカニズムの解明を目指した。本研究の成果は,以下のようにまとめられる。
(1)心筋細胞内Ca^<2+>濃度変化をfluo-4の蛍光強度,および細胞外ATP濃度変化をluciferin-luciferaseによる発光強度により,蛍光・発光同時計測を行った。その結果,心筋細胞内Ca^<2+>振動と同期して,細胞外ATP濃度が振動している可能性を明らかに出来た。
(2)拍動に伴った細胞内Mg^<2+>濃度変化を,蛍光試薬であるMg-fluo4またはKMG-20によって計測した。その結果,心筋細胞の拍動リズムと同期して,細胞内Mg^<2+>濃度も振動していることを明らかに出来た。
(3)心筋細胞内ではMg^<2+>がATPと錯体を形成しており,細胞内free Mg^<2+>濃度変化は,細胞内ATP濃度変化を反映している可能性がある。このことは,心筋細胞における細胞内Ca^<2+>濃度,細胞内Mg^<2+>濃度および細胞内ATP濃度が,心筋細胞の拍動に伴って振動している可能性
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