心筋クロライド電流の制御機構と病態形成

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上皮CFTR(Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator)のIsoformの1つと考えられている心筋のcAMP依存性C1チャネルのモルモット心筋内分布を電気生理学的及び分子生物学的手法を用いて検討した。ヒトCFTR full sequenceをプローブとしたモルモット心筋のNorthernmblotでは、心室筋では約6.5kbの位置にbandを認めるが、心房筋では認めなかった。ところが、RT-PCR法を用いてCFTRのR domainを増幅すると、心室筋・心房筋両方でbandを認め、心室筋の方が心房筋より増幅量が多かった。これは、心房筋でこのC1チャネル電流が小さいことと一致する。そこで、CompetitiveRT-PCR法を用いて、モルモット心筋各部でのCFTR遺伝子発現量を定量的に調べ、C1チャネル電流量と比較検討した。CFTR遺伝子量は左心室筋に比し、右心室筋で有意に少なく、心房筋ではさらに有意に少なかった。左心室筋では心内膜側心筋より心外膜側心筋で1.8倍と有意に多かった。左心室の心内膜側心筋と心外膜側心筋から得た単離心室筋細胞に対し、全細胞型パッチクランプ法を行うと、単位膜容量あたりのC1電流量はisoproterenolによるβ受容体刺激では、心内膜側心筋54.9pS/pF、心外膜側心筋70.6pS/pFと心外膜側心筋で心内膜側心筋に比し大きく、forkolin刺激でも心内膜側心筋53.7pS/pF、心外膜側心筋78.5pS/pFと心外膜側心筋で有意に大きかった。以上より、モルモット心筋では部位によってCFTR遺伝子発現量に差がみられ、それはCFTR C1チャネル電流量とよく相関した。よって、このC1チャネル活性の種々の病態やdevelopmentにおける変化をCFTR遺伝子量から推測することが可能である。また、心筋内でのCFTR C1チャネル分布の不均一性は活動電位持続時間の不均一性を招来し、不整脈発生に関与する可能性があると考えられる。