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虚血再灌流傷害はおもに活性酸素種による細胞傷害が主因とされ多くの研究が重ねられてきたが、活性酸素を抑制しても未だ再灌流傷害を十分抑制できていないことから、別の細胞傷害メカニズムの抑制を相加する必要が生じた。我々は再灌流時に流入する多量のCa^<2+>による細胞死メカニズム(細胞内Ca^<2+>予過負荷)に着目し、その発生機構にTRPCチャネルを介するCa^<2+>流入が寄与しているという可能性を分子生物学的手法より検討した。
心筋細胞をCa^<2+>を含まない溶液で灌流した後に再びCa^<2+>を含む溶液で灌流すると、拘縮を伴う急激な細胞内Ca^<2+>濃度の上昇が認められる。この現象をCa^<2+>パラドックスといい、虚血再灌流時のCa^<2+>過負荷による心筋傷害を検討する重要な実験モデルであると考えられている。我々は、単離マウス心室筋細胞に、共焦点レーザ顕微鏡による細胞内Ca^<2+>濃度のイメージング解析を行い、Ca^<2+>パラドックスの発生に関わる分子・細胞内メカニズムについて以下の点を明らかにした。
1.Ca^<2+>パラドックスの発生にはTRPC (transient receptor potential canonical)チャネル(その中でも主にTRPC1アイソフォーム)を介するCa^<2+>流入が関与している。
2.そのTRPCチャネルの活性化には筋小胞体内のCa^<2+>含量の減少が寄与している。
3.リアノジン受容体もしくはNa^+/Ca^<2+>交換機転を阻害することで、筋小胞体内Ca^<2+>含量が維持されると、Ca^<2+>パラドックスの発生率は減少する。
4.生細胞内ATP産生を阻害するジニトロフェノールの投与により、筋小胞体内Ca^<2+>含量が減少しCa^<2+>パラドックスの発生率は増加する。
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