消化管における自発収縮機構の解明

阐明胃肠道自发收缩机制

基本信息

批准号：
13770043
负责人：
山澤徳志子
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13770043/
关键词：
カルシウム平滑筋スローウエーブ

项目摘要

消化管平滑筋の膜電位は常に変動しており、周期的な膜電位の振動はスローウエーブ"slow wave"と言われている。消化管平滑筋は、スローウエーブの脱分極相が活動電位の発生の引き金となり、活動電位発生中に細胞内にカルシウムが流入することによって収縮する。また、消化管には間質細胞(interstitial cells of Cajal;カハール細胞)という特殊な細胞がネットワークを形成して筋層間に存在し、カハール細胞が周期的な収縮をつくり出すペースメーカー細胞と考えられている。しかしながらカハール細胞がどのように平滑筋細胞を制御するかについては不明な点が多い。これらの事を明らかにする目的で、前年度確立した初代培養細胞系でカハール細胞の細胞内カルシウム濃度([Ca^<2+>]_i)を調べた。カハール細胞がネットワークを形成していない時は、周期的な[Ca^<2+>]_i濃度上昇は観察されなかった。複数の細胞でネットワークを形成したカハール細胞は周期的で、ほぼ同期して、かつ細胞全体で[Ca^<2+>]_i上昇を起こした。この周期的な[Ca^<2+>]_ia濃度上昇はギャップ結合の阻害剤により抑制された。静止時には、局所での[Ca^<2+>]_i上昇も見られた。Ca^2ポンプの取込み阻害薬を処理すると、局所的[Ca^<2+>]_i上昇と自発的[Ca^<2+>]_i上昇の両方が阻害された。以上の結果より、自発活動発生には細胞内カルシウムストアの関与が重要であること、カハール細胞のネットワーク形成が必要であることを明らかにした。

胃肠道平滑肌的膜电位不断波动，膜电位的周期性振动被认为是慢波。当慢波的去极化阶段触发动作电位的产生时，胃肠平滑肌会收缩，而在动作电位产生过程中，钙流入细胞中。此外，Cajal细胞的特殊细胞形成了胃肠道中的间质细胞（Cajal细胞）网络，被认为是产生周期性收缩的起搏器细胞。但是，关于Cajal细胞如何控制平滑肌细胞有许多未知数。为了阐明这些，在去年确定的原发性培养细胞系中检查了Cajal细胞的细胞内钙浓度（[Ca^<2+>] _ I）。当Cajal细胞不网络时，没有观察到[Ca^<2+>] _ I浓度的周期性上升。形成多个细胞网络的Cajal细胞是周期性的，几乎同步，并在整个细胞上引起[Ca^<2+>] _ I的升高。间隙连接抑制剂抑制了[Ca^<2+>] _ IA浓度的周期性上升。在休息时，还观察到局部[Ca^<2+>] _ I高程。 Ca^2的处理泵摄取抑制剂抑制了局部[Ca^<2+>] _ I升高和自发[Ca^<2+>] _ I升高。以上结果表明，细胞内钙存储的参与对于自发活性的发展很重要，并且有必要形成Cajal细胞网络。