イオンチャネルとイオン交換機転の膜伸展に対する応答

単離した成熟モルモット心室筋細胞を用い、低浸透圧負荷で細胞膨化を誘発し、膜伸展効果を膜電流記録で解析した結果、遅延整流K電流とNa/Kポンプ電流の増大を観察した。これらの反応は細胞内外のCaを完全にキレートしても、種々のカイネースインヒビター、カルモジュリンインヒビター存在下でも観察された。さらにパッチ電極に陽圧を加え、細胞膨化を誘発しても遅延整流K電流の増大は観察されたことから膜伸展の直接作用であることが示唆された。さらに細胞内骨格を修飾する種々の薬物がこれらの反応に影響しないことから遅延整流Kチャネル、Na/Kポンプ自体が伸展受容機構を有すると結論した。そこでこれらの伸展受容メカニズムの重要性は細胞容積調節機構にあると考え細胞容積の連続記録法の開発を行った。細胞上に炭素粉(直径5-10μm)を載せ、このマーカー像の内側に焦点絞りを設定し、このウインドウを通過した光の強さをフォトマルで電圧にフォーカスの位置と光の強さの関係から、マーカーの位置をオンラインで測定することが可能になった。そこで従来調節機構についてよく研究されているが、その機能が明らかでなかったc-AMP依存性Cl電流の細胞容積調節における役割を明らかにした。すなわち低浸透圧負荷で細胞膨化を誘発したのち、このチャネルを交換神経伝達物質で活性化すると容積減少が顕著に観察された。この反応は副交換伝達物質で阻害された。以上の結果から心筋の細胞容積は自律神経で調節されていることがあきらかとなった。

単離した成熟モルモット心室筋細胞を用い、低浸透圧負荷で細胞膨化を誘発し、膜伸展効果を膜電流記録で解析した結果、遅延整流K電流とNa/Kポンプ電流の増大を観察した。これらの反応は細胞内外のCaを完全にキレートしても、種々のカイネースインヒビター、カルモジュリンインヒビター存在下でも観察された。さらにパッチ電極に陽圧を加え、細胞膨化を誘発しても遅延整流K電流の増大は観察されたことから膜伸展の直接作用であることが示唆された。さらに細胞内骨格を修飾する種々の薬物がこれらの反応に影響しないことから遅延整流Kチャネル、Na/Kポンプ自体が伸展受容機構を有すると結論した。そこでこれらの伸展受容メカニズムの重要性は細胞容積調節機構にあると考え細胞容積の連続記録法の開発を行った。細胞上に炭素粉(直径5-10μm)を載せ、このマーカー像の内側に焦点絞りを設定し、このウインドウを通過した光の強さをフォトマルで電圧にフォーカスの位置と光の強さの関係から、マーカーの位置をオンラインで測定することが可能になった。そこで従来調節機構についてよく研究されているが、その機能が明らかでなかったc-AMP依存性Cl電流の細胞容積調節における役割を明らかにした。すなわち低浸透圧負荷で細胞膨化を誘発したのち、このチャネルを交換神経伝達物質で活性化すると容積減少が顕著に観察された。この反応は副交換伝達物質で阻害された。以上の結果から心筋の細胞容積は自律神経で調節されていることがあきらかとなった。