壁細胞の酸分泌機構における細胞内Ca^<2+>及びK^+チャネル活性化の役割

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我々は単一壁細胞レベルにおける酸分泌機構を明らかにする為に、ラット腺胃の初代培養系を確立し、その単層上皮コロニー中に壁細胞を同定する事に成功している。本細胞はガストリン、ヒスタミンなど酸分泌刺激剤に対してCa^<2+>依存性K^+チャネルの活性化を示す事が明らかとなっている。現在各酸分泌刺激剤によって壁細胞の細胞内Ca^<2+>濃度が増加する事が明らかにされつつあり、我々も本培養細胞にQuin2を負荷し、蛍光顕微鏡を用いて細胞内Ca^<2+>濃度の測定を行い3者分泌刺激剤による複合刺激に対する有意の細胞内Ca^<2+>増を認めている。しかるにQuin2法自身の感度の低さの為、各分泌刺激剤による単独刺激では一定した結果が得られなかった。そこで本研究では更に感度の高いFura2を用いて各酸分泌刺激剤による細胞内Ca^<2+>濃度変化について検討を加え、同時にCa^<2+>依存性K^+チャネルの活性化とそれにひき続く酸分泌をアクリジン・オレンジの細胞内蓄積を指標として検討した。この壁細胞に酸分泌刺激を与えたところ、酸分泌応答を示す事がアクリジンオレンジ蛍光法で明らかとなった。この応答はCa^<2+>依存性K^+チャネルのブロッカーであるキニンによって抑制された。この事は壁細胞からの酸分泌にとってCa^<2+>依存性K^+チャネルの活性化が必須である事を示している。次にFura2を用いて各酸分泌刺激剤に対する壁細胞の細胞内Ca^<2+>濃度変化について検討を加えた。イオノマイシンに対しては一相性のCa^<2+>濃度の増加が見られた。カルバコール、ガストリン、ヒスタミン(IBMX存在下)刺激に対しては、壁細胞はCa^<2+>濃度増加を示すが、最初ピーク値に達した後、プラト値を維持するという二相性の応答が見られた。以上の事より壁細胞は各酸分泌刺激に対し細胞内Ca^<2+>濃度増と、それによるCa^<2+>依存性K^+チャネルの活性化を介して酸分泌を亢進させるというメカニズムが明らかとなった。