唾液腺細胞のイオン輸送と水分泌の調節におけるカルシウムウェーブの生理的役割

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14571770
• Research Institution: Health Sciences University of Hokkaido
• Principal Investigator: 谷村 明彦 北海道医療大学, 歯学部, 助教授 (70217149)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 根津 顕弘 北海道医療大学, 歯学部, 助手 (00305913) ; 森田 貴雄 北海道医療大学, 歯学部, 助手 (20326549)
• Keywords: 唾液腺 / カルシウム / 水・電解質分泌 / シュリンケージ / 塩素イオン

Research Abstract

耳下腺腺房細胞のカルシウム・シグナルとその生理的役割を明らかにするために、カルシウム反応と同時に水分泌の指標として細胞容積の変化や塩素濃度の変化を解析した。
カルシウム・シグナルと細胞容積の変化
低濃度(0.1-1μM)のカルバーコルで刺激すると、3-5秒周期で小さなカルシウム反応を繰り返すオシレーションを起こした。この反応は腺腔側で大きく、わずかに基底側への伝搬が認められた。このとき細胞容積はゆっくりと減少した。それに対し、高濃度(10μM)のカルバーコル刺激は、腺腔側から基底側へ広がる大きなカルシウム反応を起こした。このときカルシウム・ウェーブの伝搬から1秒程度おくれて急激な細胞容積の減少が起こった。アゴニストを除去すると、細胞内カルシウム濃度は直ちに低下し、細胞容積は20-30秒で元に戻った。この細胞容積の回復はNa-K-2CI共輸送体阻害薬(ブメタニド)によって抑制された。
アゴニスト刺激によるカルシウム・シグナルとは異なり、イオノマイシンは基底側で大きなカルシウム反応を起こした。イオノマイシンはカルバーコルに比べてゆっくりと細胞容積を減少させた。細胞容積の減少には腺腔側におけるカルシウム濃度の上昇が重要な役割を果たしていると事が示唆された。
細胞内塩素濃度の変化
SPQを使ってカルバーコルによる細胞内塩素濃度を調べると、カルシウム反応から1秒ほど遅れて塩素イオンの放出が起こることがわかった。このタイミングは、細胞容積が減少するタイミングとほぼ一致した。
AOPの同定と分布
これまでに報告されているように、耳下腺細胞にはAQP-5が発現していることを確認した。