ATPを介した血管内皮細胞・血球間クロストーク(双方向機能調節機構)の研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13672334
• Research Institution: Mukogawa Women's University
• Principal Investigator: 国友 勝 武庫川女子大学, 薬学部, 教授 (40125133)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 篠塚 和正 武庫川女子大学, 薬学部, 教授 (50117777)
• Keywords: ATP / 培養内皮細胞 / ラット赤血球 / カルシウムイオン / プリン受容体 / 血管透過性 / 細胞形態調節機構

Research Abstract

血管内皮細胞と血球細胞のATP作動性細胞間情報伝達機構を明らかにするために、今年度は内皮細胞と赤血球におけるATPの作用と遊離についてさらに検討を進め、以下の結果を得た。
(1)ラット尾動脈培養内皮細胞層において2-mSATPはその細胞形態を変化させること(面積減少作用)、この作用と同じ機序でFD-4(FITC-labeled dextran)の細胞層透過を促進する事を明らかにした。さらにこの透過性促進作用には、ミオシン軽鎖が関与していることを明らかにすると共に、ミオシン軽鎖キナーゼとRhoキナーゼにより調節されていることを明らかにした。さらに、この透過性亢進作用はラット尾部組織灌流標本においても観察され、その薬理学的性質は培養内皮細胞で得られたものと同じであることが明らかにされた。
(2)ラット赤血球において、ATPは細胞内Ca^<2+>濃度を著明に増加させた。また、流路中にフィルタ(3ミクロンのポアを持つ)を挿入した灌流装置に赤血球を流し、灌流圧に対するATPの影響を検討したところ、ATPは灌流圧を上昇させた。即ち、その変形能を低下させた。一方、ATP受容体拮抗薬であり、ATP分解酵素阻害薬であるスラミンも、細胞内Ca^<2+>濃度を増加させるとともに、赤血球の灌流圧を有意に増加させた。なお、スラミンは赤血球からの総プリンの自発的遊離量には影響しなかったが、ATPの遊離量を有意に増加させた。このことから、スラミンはATPの分解を阻害することにより細胞外ATP量を増やし、これが赤血球の細胞内カルシウム濃度を増加させてその変形能を低下させることが示唆された。
以上の結果より、細胞外ATPが赤血球の変形能に影響すること、その作用がATP分解酵素によって調節されていることが示唆された。本研究結果は、内皮から遊離されたATPが内皮細胞の形態と赤血球の変形能を調節していることを示唆するものである。

Research Products

• [Publications] Shinozuka K. et al.: "Characterization of prejunctional purinoceptors inhibiting noradrenaline release in rat mesenteric arteries"Japanese Journal of Pharmacology. 85. 41-46 (2001)
• [Publications] Shinozuka K. et al.: "Effect of 9-(6,7-dideoxy-b-D-allo-hept-5-ynofuranosyl)adenine on noradrenaline release from vascular sSympathetic nerves"Clinical and Experimental Pharmacology and physiology. 28. 312-314 (2001)
• [Publications] Hashimoto M. et al.: "Nicorandil-induced ATP release in endothelial cells of rat caudal artery is associated with increase in intracellular Calcium"European Journal of Pharmacology. 416. 179-183 (2001)
• [Publications] Shinozuka K. et al.: "Participation of ATP in cell volume regulation in the endothelium after hypotonic stress."Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology. 28. 799-803 (2001)
• [Publications] Shinozuka K. et al.: "Purinergic modulation of vascular sympathetic neurotransmission."Japanese Journal of Pharmacology. 88. 19-25 (2002)
• [Publications] Tanaka N. et al.: "P2Y-receptor regulates size of endothelial cells in an intracellular Ca^<2+> dependent manner"Life Science. 72. 1445-1453 (2003)
• [Publications] Tanaka N. et al.: "P2Y receptor-mediated enhancement of permeation requires Ca^<2+> signalling in vascular endothelial cells"Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology. 30. 649-652 (2003)
• [Publications] 橋本道男ら: "ニコランジルによる血管内皮細胞からのATP遊離促進作用にミトコンドリアATP感受性K^+チャンネルは関与するか"Therapeutic Research. 24. 10-15 (2003)