| 研究課題/領域番号 |
26670705
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| 研究機関 | 名古屋市立大学 |
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研究代表者 |
橋谷 光 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10315905)
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| 研究分担者 |
西川 信之 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (30722748)
三井 烈 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (90434092)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 低活動膀胱 / 小コンダクタンスカルシウム活性化カリウムチャネル / 副甲状腺ホルモン関連蛋白 / 排尿筋平滑筋 / 膀胱粘膜筋板 / 活動電位 / ぺリサイト |
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| 研究実績の概要 |
モルモット膀胱排尿筋平滑筋は自発活動電位を発生し、小コンダクタンスカルシウム活性化カリウム（SK）チャネル開口薬は後過分極の持続時間を著明に延長させ、膜の過分極を生じて活動電位を消失させた。大コンダクタンスカルシウム活性化（BK）および電位依存性（KV7）カリウムチャネル開口薬は活動電位の形状を変化させず、過分極を伴わずに活動電位を消失させた。各種カリウムチャネル開口薬の抑制作用は対応するカリウムチャネル阻害薬により拮抗された。
膀胱粘膜筋板は群発型の活動電位を発生し、SKチャネル開口薬は後過分極の持続時間を延長させることにより単発型の活動電位に変化させた。この現象に対応してSKチャネル開口薬により粘膜筋板の自発収縮の振幅の著減と頻度の増加が認められた。BKおよび電位依存性KV7カリウムチャネル開口薬は過分極を生じることなく自発活動電位を消失させた。
蛍光免疫染色によりモルモット排尿筋平滑筋では副甲状腺ホルモン関連蛋白（PTHrP）受容体の強い発現を認め、一方粘膜筋板におけるPTHrP受容体発現の程度は軽度であった。この所見に一致して、PTHrPは1nMで排尿筋平滑筋の自発収縮を抑制したが、粘膜筋板の自発収縮の抑制には100nMを要した。排尿筋および粘膜筋板いずれにおいてもPTHrP（100nM）は自発活動電位および細胞内カルシウム濃度上昇を抑制した。
加齢マウスでは頻尿と一回排尿量減少を認め、粘膜下細静脈における自発収縮振幅の低下を認めた。しかし自発一過性脱分極には明らかな変化を認めなかったことから、自発収縮の現弱は電気現象に依存しない収縮経路の変化によると考えられた。また蛍光免疫染色によりデスミン陽性のぺリサイトの増殖と被覆率の上昇を認め、血管透過性が低下していることが示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究計画における研究対象である小コンダクタンスカルシウム活性化カリウム（SK）チャネルおよび副甲状腺ホルモン関連蛋白（PTHrP）について、排尿筋平滑筋および粘膜筋板の自発活動電位および自発収縮に対する効果を詳細に検討することが出来た。その結果、SKチャネル開口薬の後過分極に対する特徴的な作用から、SKチャネル開口薬の作用点は少なくとも排尿筋平滑筋に存在することが示唆された。
ラット膀胱では満足な結果が得られなかったPTHrP受容体の蛍光免疫染色にモルモット膀胱で成功し、排尿筋と粘膜筋板における差異を認めた。またPTHrPに対する自発収縮の感受性の違いが明らかにになった。以上の結果からSKチャネルおよびPTHrPの生理機能の概略が把握出来たので、今後の研究を進める上での基盤が形成された。
さらに関連実験として、加齢に伴う頻尿と一回排尿量の低下と膀胱粘膜下細静脈の収縮性低下およびぺリサイト被覆率上昇の関連を示す結果を得た。
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| 今後の研究の推進方策 |
小コンダクタンスカルシウム活性化カリウム（SK）チャネルの作用標的としては、排尿筋平滑筋以外に血小板由来成長因子受容体（PDGFR）αが存在する。今年度の研究結果からはSKチャネル開口薬の排尿筋への直接作用を示唆する結果が得られたが、過分極作用につてはPDGFRα/SK3陽性細胞からの伝播である可能性がある。そこでギャップ結合阻害薬存在下でのSKチャネル開口薬の作用を調べる。またPDGFRα/SK3陽性細胞において自発過分極が生じる可能性について細胞カルシウムイメージングにより検討する。
副甲状腺ホルモン関連蛋白（PTHrP）の細胞内作用機序について、弛緩を生じる低濃度において電気ないしカルシウム信号に変化が認められるか否か調べる。
低活動膀胱症状を呈するモデル動物において、排尿筋平滑筋に存在するSKチャネル、PDGFRα/SK3陽性細胞およびPTHrP受容体のアップレギュレーションが認められるかを免疫染色および機能的実験により検討する。
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