病態モデル動物における結腸自動運動およびペースメーカー機構の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14370189
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: 高木 都 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (00033358)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 門脇 真 奈良県立医科大学, 医学部, 助手 (20305709) ; 福井 博 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (80145838)
• Keywords: ペースメーカー細胞 / カハールの間質細胞 / Caチャネル / ミトコンドリア / 筋小胞体 / リアノジン受容体 / IP_3受容体 / 自動運動

Research Abstract

近側結腸は消化された食物から水分を吸収して糞便を形成する役割を有する。そのためにペースメーカー部位といわれる近側結腸と遠側結腸の境界部から近側部に向かって逆蠕動が規則的に起こる。この近側結腸の粘膜下層にICC-SM (submucosal interstitial cells of Cajal)といわれる特殊な細胞(c-Kit陽性細胞)が存在し、この細胞からペースメーカー電位が記録できた。このペースメーカー電位の役割をまず正常腸管で調べた。このペースメーカー電位はプラトー相を有し平均15cycles/minで発火している。このペースメーカー電位は今までの報告と異なりL-型Caチャネルブロッカーnifedipine1OμMで消失するので、ペースメーカー電位はこれまでの報告と異なりL-型Caチャネルを介して発生すると思われる。また、T-型CaチャネルブロッカーNi100μMでもペースメーカー電位の立ち上がり速度を遅くするのでT-型Caチャネルも関与している。しかしほかのICCと同様にミトコンドリアのプロトノフォアのCCCPや結果として細胞内のCa濃度を低下させる薬剤1)筋小胞体へのCa取り込み阻害剤cyclopiazonic acidや、2)Ca放出薬ryandineとcaffeineや、3)細胞内Caキレート剤BAPTAや、4)IP_3受容体遮断薬2-APBを作用させると、ペースメーカー電位はほぼ消失した。これらの結果から、近側結腸の粘膜下層のICC-SMのペースメーカー細胞は、L-型CaチャネルとT-型Caチャネルを介して細胞内にCaが流入し、筋小胞体とミトコンドリアの間でIP_3受容体を介してCaがサイクリングすることによってペースメーカー電流が発生するということが明らかになった。このペースメーカー電流と逆蠕動の関係をまず正常腸管で今後解明していく予定である。

Research Products

• [Publications] Yoneda S., Takano H., Takaki M., Suzuki H.: "Properties of spontaneously active cells distributed in submucosal layer of the mouse proximal colon"J. Physiol. 542(3). 887-897 (2002)
• [Publications] Yoneda S., Takano H., Torihashi S., Takaki M., Suzuki H.: "Effects of nifedipine and nickel ions, inhibitors of voltage-gated Ca-channels, on plateau potentials generated in submucosal interstitial cells of the mouse proximal colon"J. Smooth Muscle Res. 39(発表予定). (2003)