平滑筋臓器の機能分化と病態生理におけるc-kitの役割

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13670091
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 徳冨 芳子 熊本大学, 医学部, 講師 (90253723)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徳冨 直史 熊本大学, 医学部, 助教授 (30227582) ; 西 勝英 熊本大学, 医学部, 教授 (00040220)
• Keywords: 平滑筋 / c-kit / マウス / 収縮 / 細胞内Ca^<2+> / パッチクランプ法 / 等尺性張力 / ryanodine感受性Ca^<2+>放出

Research Abstract

平滑筋臓器の機能におけるc-kit(レセプター型チロシンキナーゼ)の意義を明らかにするために,抗c-kit中和抗体(ACK2)を用い,平滑筋収縮機能の発達と細胞内Ca^<2+>シグナル系に対するc-kitの影響について,電気生理学的及び薬理学的に検討した.マウス消化管より単離されたc-kit陽性細胞において,ニスタチン穿孔パッチクランプ法を用いると,膜電位固定下に,調律性のCa^<2+>活性化Cl^-電流が観察された.平滑筋細胞においては、自発性外向き電流(STOCs), caffeine或いはcarbacholに惹起される外向き電流(I_<CAF>又はI^<CCh>)が観察され、これらの電津はCa^<2+>活性化K^+電流であることが確かめられた.STOCs及びI^<CAF>の活性化に動員されるCa^<2+>はryanodine感受性Ca^<2+>放出によって供給され,その貯蔵部位へのCa^<2+>の充填にはL型電位依存性Ca^<2+>channelが重要な役割を果たしていることが示された.ACK2処置によりc-kit陽性細胞の数が減少したマウス消化管の等尺性張力測定において,薬物に対する収縮応答が増大した.この異常な収縮応答は律動性収縮の障害を伴っており,25℃の標本槽溶液で潅流したときの効果に似ていた.正常マウス消化管では,0.1-3mMのcaffeineにより弛緩がおこり,さらに高濃度で,一過性収縮に続く弛緩が観察された.この弛緩応答は,高K^+或いはcarbachol存在下で著しく加速された.これらの結果より,ryanodine感受性Ca^<2+>放出は平滑筋細胞の細胞内Ca^<2+>homeostasisと収縮機能の重要な調節因子であること,また,c-kit陽性細胞からの律動性の電気的入力にtriggerされて平滑筋細胞の興奮性放電が律動的におこり,さらにその律動的な放電によって薬物に誘導される収縮の強さが調節されていることが示唆される.

Research Products

• [Publications] Tokutomi, Y., et al.: "The properties of ryanodine-sensitive Ca^<2+> release in mouse gastric smooth muscle cells"Br. J. Pharmacol.. 133. 125-137 (2001)
• [Publications] Tokutomi, Y., et al.: "消化管自律運動の遺伝子基盤と病態"日本薬理学雑誌. 119・4. 227-234 (2002)
• [Publications] Okuda, T., et al.: "Noradrenaline receptor-mediated potentiation of caffeine-induced Ca^<2+>-activated K^+ currents in bovine ciliary muscle cells"Current Eye Research. 23・6. 455-462 (2002)