心筋細胞膜伸展に伴う電気現象におけるカルシウム電流の役割

钙电流在与心肌细胞膜拉伸相关的电现象中的作用

• 批准号: 06770516
• 负责人: 松田 直樹
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tokyo Women's Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06770516/
• 关键词: 心筋細胞; 膜伸展; カルシウム電流

心臓に伸展刺激が加わることにより、様々な現象が引き起こされることが知られている。洞結節が機械的伸展刺激を受けることにより、心拍数は増加する(陽性変時作用)が、その電気生理学的機序については全く明らかにされていない。一方、カルシウム電流は、洞結節細胞のペースメーカー電位形成において最も重要な構成要素である。本研究では、細胞膜伸展刺激によりカルシウム電流がどのような影響を受けるかを検討する。家兎単一洞結節ならびに心房筋細胞にガラスパッチ電極を用いてwhole-cell電圧固定法を行なった。10mM EGTAを含む電極内液を用い細胞内カルシウムをキレートし、2mM カルシウムを含む外液潅流下で、細胞膜伸展前後における電流変化を測定した。細胞膜の伸展にはパッチ電極を介して直接細胞膜に陽圧を加える方法と細胞外液に低浸透圧液を潅流させる方法を用いた。細胞膜伸展刺激によって内向き電流が増大し、この変化はNifedipineによって完全に抑制され、カルシウム以外にバリウム等も透過し得ることから、既存のL型カルシウム電流が膜伸展感受性を示すことが明かとなった。この細胞膜伸展によるカルシウム電流の増加は再現性をもって認めたが、カルシウム電流のキネティクスには影響を与えなかった。つぎに、細胞膜伸展によるカルシウム電流増加の機序を分析した。カルシウム電流の主な調節はCyclicAMP依存性タンパクキナーゼ(Aキナーゼ)によるチャンネルのリン酸化によることが知られている。Aキナーゼを特異的に抑制するProtein kinase inhibitor存在下でも膜伸展によりカルシウム電流は増加した。このことより、細胞膜伸展刺激は、これまで知られている機序を介さずにカルシウム電流を直接増加させることが判明した。この心筋細胞膜伸展によるカルシウム電流の増加は、既述した伸展による陽性変時作用のひとつの機序となると考えらた。

The phenomenon of heart stretching stimulation is caused by the increase of heart pressure. The number of beats increases due to mechanical extension stimulation (positive timing), and the electrical physiological mechanism increases due to mechanical extension stimulation. The most important component of the formation of potential in a square nodule cell is its current. This study discusses the effects of cell membrane stretch stimulation on cell currents. A hole in the heart of a patient's heart may be blocked by a hole-cell voltage fixation. The changes in current before and after cell membrane stretching were measured in the presence of 10mM EGTA and 2mM EGTA. Cell membrane stretching and electrode transfer are used to increase the pressure of extracellular fluid. Cell membrane stretch stimulation increases inward currents, completely inhibits these currents, and transmits them outside of the cell membrane. Existing L-type currents and membrane stretch sensitivity are also shown. The cell membrane stretch is caused by the increase in the reproducibility of the cell membrane current. Analysis of the mechanism of cell membrane expansion and current increase The main regulation of the current is CyclicAMP dependence. A specific Protein kinase inhibitor increases the membrane extension current. The mechanism of cell membrane extension was identified by direct increase of cell membrane current. The increase of the current in the muscle cell membrane stretching process and the mechanism of the positive time-dependent action are examined.

项目成果

萩原誠久: "Molecular physiology and pharmacology of cardiac ion channels and transporters" Morad M,Kluwer academic publishers, (1995)

Masahisa Hagiwara：“心脏离子通道和转运蛋白的分子生理学和药理学”Morad M，Kluwer 学术出版社，（1995 年）

萩原誠久: "心不全と不整脈 伸展活性化チャンネルの意義" 呼吸と循環. 43. (1995)

Masahisa Hagiwara：“心力衰竭和心律失常：牵拉激活通道的意义”呼吸与循环43。（1995）

松田直樹: "Membrance stretch directly increases L-type calcium current in rabbit cardiac myocytes" Japanese Heart Journal. 35. 447- (1994)

Naoki Matsuda：“膜拉伸直接增加兔心肌细胞中的 L 型钙电流”日本心脏杂志 35. 447- (1994)。

萩原誠久: "洞結節細胞の膜伸展により活性化されるイオン電流" 心電図. 14. 12-17 (1994)

Masahisa Hagiwara：“窦房结细胞膜拉伸激活离子电流”心电图。14. 12-17 (1994)