平滑筋細胞の興奮性制御における新しい筋小胞体依存性カルシウム流入機構の解明

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ラット小腸平滑筋の細胞内Ca^<2+>ストアを枯渇させ、細胞へのCa^<2+>流入機構を調べた。(1)平滑筋をCa^<2+>除去液に曝した後Ca^<2+>を適用すると、収縮と細胞内Ca^<2+>濃度([Ca^<2+>]i)が僅かに増加した。次いで、Ca^<2+>除去液下でカフェインやカルバコールを適用し、細胞内Ca^<2+>ストアからCa^<2+>放出させると、その後のCa^<2+>適用による収縮と[Ca^<2+>]iは大きく増加した。(2)シクロビアゾン酸、ライアノジンあるいはタプシガルジン処置により細胞内Ca^<2+>ストアを枯渇させると、これら薬物の濃度に依存してCa^<2+>適用による収縮と[Ca^<2+>]iは増加し、その後のカフェインとカルバコールによる収縮と[Ca^<2+>]iの増加は逆に抑制された。これらの反応は電位依存性Ca^<2+>チャネルを遮断するD-600では影響受けなかった。シクロビアゾン酸による作用は可逆的であったが、ライアノジンとタプシガルジンの作用は非可逆的であった。(3)Ca^<2+>流入の指標としてMn^<2+>の流入を測定すると、Mn^<2+>の細胞内流入はシクロビアゾン酸、ライアノジンあるいはタプシガルジン処置により大きく増強された。(4)平滑筋をCa^<2+>除去液に曝した後に、Ca^<2+>濃度(0.1〜10mM)を変えて適用するとCa^<2+>濃度依存性に収縮と[Ca^<2+>]iが増加した。ライアノジンもしくはタプシガルジン処置は濃度-反応曲線を3〜4倍上方に移動させた。(5)細胞内Ca^<2+>ストアの枯渇によるCa^<2+>流入の増強は、Cd^<2+>、Ni^<2+>もしくはLa^<3+>の添加により、また外液Na^+のK^+もしくはCs^+への置換により抑制された。(6)細胞内Ca^<2+>ストアの枯渇によるCa^<2+>流入は、外液K^+濃度の増加に依存して抑制された。これらの結果は、細胞内Ca^<2+>ストアの枯渇によりCa^<2+>流入が増加すること、また、このCa^<2+>流入には電位依存性Ca^<2+>チャネルは関与せず、新たな流入機構が存在することが示唆された。現在この点を電気生理学的にさらに検討している。