器官培養した蝸牛有毛細胞の浸透圧刺激に対する細胞内カルシウム濃度の変化

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12770939
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 橋本 敏光 弘前大学, 医学部, 助手 (30261449)
• Keywords: 器官培養 / 有毛細胞 / 浸透圧刺激

Research Abstract

蝸牛の器官培養はこれまで困難とされており、有毛細胞の形態を保ったまま長期に培養することは容易ではないとされてきた。前年度からの研究で蝸牛の形態をほぼ保ったまま数週間にわたり、培養するテクニックを開発した。具体的には蝸牛を各回転ごとに鋭的に切断し血管条をほぼ残したまま培養するものでこれにより比較的長期にわたる培養でも立体的に構造が変化しにくい。またその後の観察も容易である。さらに細胞栄養因子、特にGDNFの投与によりより安定した培養が可能となることが確認された。
有毛細胞は正常の浸透圧の外液から低浸透圧液に置換されると数十秒から数分のオーダーで細胞内カルシウム濃度が上昇する。このときカルシウム濃度の上昇が認められるのは正常の80%以下に浸透圧を低下させた場合であった。浸透圧を低下されるほどカルシウム濃度の上昇は顕著であるが、40%以下に低下させると数分以内に細胞死がおこることが確かめられた。また細胞外カルシウム濃度を下げるとカルシウム濃度の上昇が抑制されることからこの反応は細胞外カルシウムの流入により引き起こされていることが明らかとなった。細胞内カルシウムを枯渇させた状態ではカルシウム濃度上昇が抑制されることから細胞内カルシウムストアからの放出によりさらにカルシウム濃度が上昇している可能性が示唆された。
これらの知見は内リンパ水腫が原因と考えられるメニエール病の病態を明らかにする知見と考えられる。現在までに得られた成果を中心としてさらに若干の追加実験を行い投稿予定である。