1995 Fiscal Year Annual Research Report
成長老化に伴うPhosphodiesterase活性の変化:機械的ストレスの関与
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07671256
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Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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Research Institution | Jichi Medical University |
Principal Investigator |
山木 万里郎 自治医科大学, 医学部, 助手 (10260829)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤井 洋一 自治医科大学, 医学部, 助手
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Keywords | 浸透圧 / Phosphodiesterase / 内髄質部集合管細胞(IMCD) / osmotic shock |
Research Abstract |
当初計画で設備備品として申請したFlexcell International Corporation社製のStrain Unit FX-2000は交付予定額では購入できなかったので、それを用いたstrech/relaxationの機械的ストレスの腎細胞への関与は本年度は行わず先送りとし、新たに腎細胞に及ぼす周囲の浸透圧状況(それにより細胞は膨張、または収縮する点で広い意味での物理的なストレスの一種といえる)の関与について検討を行った。それまで例えば高浸透圧下でAMP刺激性cGMP産生が低下する機序としてAMP receptor siteの減少が指摘されてきたが、receptor以降の細胞情報伝達系が関与するか否かを、初代培養ラット内髄質部集合尿細管(IMCD)細胞を用いた実験を行い下記の結果を得た。1)Phosphodiesterase (PDE)活性の検討:Mannitol添加による高浸透圧(600mOsm)培養液と、正浸透圧(300mOsm)の培養液、水を加えた低浸透圧(150mOsm)の培養液に3種に1時間曝露後(最長24時間に渡るtime courseの検討も行った)、IMCD細胞のhomogenate extract中のPDE活性を測定した。cGMPを水解するPDE(cGMP-PDE)のisozyme中、Ca^<2+>-Calmodulin依存性のtype-I isozyme(PDE-1)活性は高浸透圧により有意に上昇し、逆に低浸透圧下で活性の低下が認められた。またCa^<2+>-Calmodulin非依存性のcGMP-PDEであるtype-V isozyme (PDE-V)の活性は正浸透圧下と較べ高浸透圧下ではほとんど変化せず、低浸透圧下で若干の低下が認められた。なおtime courseの検討では上記の高、低浸透圧による変化は12時間以上の曝露で消失した。2)cGMP産生の検討:培養IMCD細胞に3種の浸透圧状況下1時間曝露後、guanylyl cyclaseを直接刺激するSodium Nitroprusside (SNP)投与によるcGMP産生を測定したところ、【(非選択的PDE阻害剤であるIBMX存在下の際のSNP刺激性cGMP産生量)-(IBMX非存在下の際のSNP刺激性cGMP産生量)】の差は、高、正、低浸透圧群の順で高かった(nの数が少なくまだ有意差検定は行っていない。)1),2)の結果から、周囲の浸透圧によりIMCD細胞中のcGMP-PDE活性は変化しうること(従って高浸透圧下のANP反応性の低下にはreceptor siteのみならずPDE活性の増強の側面があることが判明した)、及びPDE-1の方が主たる活性変化を起こすisozymeであること(そこからは細胞内Ca^<2+>の関与する機序が推察される)、の2点が導かれた。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] 山木万里郎、他: "高浸透圧はラット内髄質部集合尿細管(IMCD)細胞においてカルモジェリン依存性 Phosphodiesterase (PDE-I)活性を上昇させる" 日本腎臓学会誌. 37(Suppl.). 155 (1995)
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[Publications] M. Yamaki, et al.: "Developmental alterationof phosphodiesterase (PDE) activity in inner-medullary collecting duct cells (IMCDC) between neonate (Neo) and adult (Ad) SD rats" The FASEB J.8(5). A834 (1994)
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[Publications] 山木万里郎、他: "新しい利尿薬" Annual Review腎臓. (1987年より年刊). 281-289 (1996)
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[Publications] E. Kusano, et al.: "Effects of acute and chronic hyperosmolality on atrial natriuretic peptide (ANP) dependent cyclic guanosine monophosphate (cGMP) production in cultured rat inner medullary collecting duct (IMCD) cells" XIII th Intermational Congressof Nephrology Abstracts, Themes & Topic Sessions 1995. 55 (1995)
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[Publications] M. Yamaki, et al.: "Developmental change of phosphodiesterase activity in rat inner medullary collecting duct cells" XIII th International Congressof Nephrology Abstracts, Themes & Topic Sessions 1995. 62 (1995)