分泌刺激時における外分泌細胞膜のカルシウムおよび水素イオン輸送機序

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63480098
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 西山 明徳 東北大学, 医学部, 教授 (90004556)
• 研究分担者: 林 曠 東北大学, 医療短期大学部, 助教授 (50004601) ; 斎藤 禎隆 東北大学, 医学部, 講師 (80004670)
• キーワード: 外分泌腺細胞 / 自律神経受容体刺激 / カルシウムインフラックス / 水素イオンエフラックス / Na^+-H^+対向輸送 / プロテインキナ-ゼC / K^+コンダクタンス / Cl^-コンダクタンス

研究概要

1.蛍光プロ-ブ法およびパッチクランプ法による唾液腺腺房細胞膜におけるカルシウムイオンインフラックスの輸送機序(西山)。(1)遊離腺房標本にFura-2AMを負荷し、Argus-100/Ca(浜松ホトニクス)を使用して細胞内カルシウム濃度(Ca^<2+>_i)を測定した。静止時のCa^<2+>_iは50〜100rMであった。ムスカリンおよびα-アドレナリン受容体刺激によりCa^<2+>_iは1μMまで上昇した。β-受容体刺激によってCa^<2+>_iは上昇しなかった。刺激によるCa^<2+>_iの上昇は初期相と持続相からなり、持続相は無Ca^<2+>_i液あるいはN_i^<2+>の投与によって抑制された。(2)遊離腺房標本にパッチクランプ法を応用し、ムスカリンおよびα-受容体刺激によりCa^<2+>依存性K^+(底側膜)およびCl^-(腺腔膜)コンダクタンスが活性化されることを見いだした。
2.蛍光プロ-ブ法による外分泌腺腺房細胞における水素イオンエフラックスの輸送機序(斎藤)。遊離ラット涙腺および唾液腺腺房標本にBOECF-AMを負荷し、Argus-100を使用して細胞内水素イオン濃度(pHi)を測定した。静止時のpHiはおよそ7.0であった。ムスカリン受容体刺激によりpHiは一過性の、しかし不定の変動を示した。しかし、プロテインキナ-ゼC阻害剤(H-7)存在下で、刺激によりpHiは酸性化した。またフォルボルエステルとCa^<2+>イオノフォアを同時投与するとpHiはアルカリ化した。この結果はCa^<2+>依存性プロテインキナ-ゼCがNa^+-H^+対向輸送を賦活することを示唆する。
3.細胞内電極法によるイノシト-ル3リン酸の細胞内投与の効果(林)。マウス摘出耳下腺組織におけるIP_3の細胞内注入は技術的に困難であった。IP_3-Ca^<2+>を介するα-受容体刺激効果を解析した。この刺激がCa^<2+>依存性K^+およびCl^-コンダクタンスを活性化するほかに、底側膜のNa^+-Cl^-共輸送およびNa^+-K^+ポンプを賦活することを見いだした。

研究成果

• [文献書誌] 西山明徳: "Membrane potential chages in mouse parotid acinar cells evoked by β-receptor stimulation" Proc.Int.Uni.Physiol.Sci.17. 153-154 (1989)
• [文献書誌] 斎藤禎隆: "Characteristics of Na^+-H^+and Cl^--HCO_3^-exchanges in mouse lacrimal gland acinar cells" Proc.Int.Uni.Physiol.Sci.17. 155 (1989)
• [文献書誌] 斎藤禎隆: "Effects of intra-and extracellular H^+and Na^+concentrations on Na^+-H^+antiport activity in lacrimal gland acinar cells" Pflugers Arch.(1990)
• [文献書誌] 西山明徳: "唾液腺腺房細胞のムスカリンおよびβ-受容体刺激に対する反応" Jpn.J.Physiol.(1990)
• [文献書誌] 斎藤禎隆: "外分泌腺腺房細胞内pH調節におけるCa^<2+>およびプロテインキナ-ゼCの役割" Jpn.J.Physiol.(1990)
• [文献書誌] 林曠: "唾液腺腺房細胞のα-受容体刺激時の膜電位と膜電流反応" Jpn.J.Physiol.(1990)
• [文献書誌] 西山明徳: "Electrophysiology of salivary acinar cells:Microelectrode studies,In:Young,J.A.and Wong,P.Y.D.(eds.);Epithelial secretion of water and electrolytes" Springer-Verlag,Berlin, (1990)
• [文献書誌] 西山明徳: "Electrolyte secretion by the lacrimal gland.In:Young,J.A.and Wong,P.Y.D.(eds.);Epithelial secretion of water and electrolytes" Springer-Verlag,Berlin, (1990)