唾液分泌におけるNa/K/2Cl共輸送体活性化機構

アンモニウム-パルス法によりNa/K/2Cl共輸送体を介し細胞内へNH_4^+が流入することをTurnerらは細胞内pH測定により見いだしたが、我々はN-14NMRにより細胞内NH_4^+量増加を直接測定し、さらにInversion recovery NMR法にて細胞内K^+の脱出を測定した。本年度はこのKイオン流出経路と共輸送体活性化の関係を分析することにあった。ラット顎下唾液腺を血管灌流し、静脈よりの流出液を30秒毎に採取、Kを炎光光度計にて測定した。結果:1)NH_4Cl20mMを灌流すると、流出液のK濃度は急速に上昇し初期1-2分でピーク値(5mM)を示した。その後低下し、約4-5分でプラトー(4.6mM)となり、15-20分でさらに低下し30分でほぼ流出は停止した(4.4mM)。これは、K流出経路に最低2種類あることを示している。2)ouabain 1 mMは、初期ピーク値、プラトー値共に増加させ(peak5.5mM,plateau 4.8mM)、Na/K ATPaseが細胞内のアンモニウム増加時にもK取込み活性を持つことを示した。3)bumetanide 50 μMは、K流出に対し有意な変化を起こさなかった(peak 5mM,plateau 4.6mM)が、アンモニウム除去後のK取込みの一部はbumetanide感受性であり、Na/K/2Cl共輸送によると結論された。4)K流出経路のCa依存性を調べた。細胞外のCaを除去し、さらに細胞内Caストアを枯渇させるために、acetylcholine 1 μMで刺激した。その上でouabain 1 mMを添加し、NH_4Cl20mMを灌流した。Ca=0ではK流出の初期ピークは抑制された(4.7mM)が、plateau値は抑制されなかった(4.7-4.8mM)。この結果は初期K流出はCa依存性の輸送経路によるものと結論される。今回、細胞内アンモニウム増加時に、Ca依存性のK流出が細胞内の陽イオン-ホメオスタシスに重要な役割を果たすことが明かになった。

アンモニウム-パルス法によりNa/K/2Cl共輸送体を介し細胞内へNH_4^+が流入することをTurnerらは細胞内pH測定により見いだしたが、我々はN-14NMRにより細胞内NH_4^+量増加を直接測定し、さらにInversion recovery NMR法にて細胞内K^+の脱出を測定した。本年度はこのKイオン流出経路と共輸送体活性化の関係を分析することにあった。ラット顎下唾液腺を血管灌流し、静脈よりの流出液を30秒毎に採取、Kを炎光光度計にて測定した。結果:1)NH_4Cl20mMを灌流すると、流出液のK濃度は急速に上昇し初期1-2分でピーク値(5mM)を示した。その後低下し、約4-5分でプラトー(4.6mM)となり、15-20分でさらに低下し30分でほぼ流出は停止した(4.4mM)。これは、K流出経路に最低2種類あることを示している。2)ouabain 1 mMは、初期ピーク値、プラトー値共に増加させ(peak5.5mM,plateau 4.8mM)、Na/K ATPaseが細胞内のアンモニウム増加時にもK取込み活性を持つことを示した。3)bumetanide 50 μMは、K流出に対し有意な変化を起こさなかった(peak 5mM,plateau 4.6mM)が、アンモニウム除去後のK取込みの一部はbumetanide感受性であり、Na/K/2Cl共輸送によると結論された。4)K流出経路のCa依存性を調べた。細胞外のCaを除去し、さらに細胞内Caストアを枯渇させるために、acetylcholine 1 μMで刺激した。その上でouabain 1 mMを添加し、NH_4Cl20mMを灌流した。Ca=0ではK流出の初期ピークは抑制された(4.7mM)が、plateau値は抑制されなかった(4.7-4.8mM)。この結果は初期K流出はCa依存性の輸送経路によるものと結論される。今回、細胞内アンモニウム増加時に、Ca依存性のK流出が細胞内の陽イオン-ホメオスタシスに重要な役割を果たすことが明かになった。