培養ウシ卵管平滑筋細胞のCa²⁺変動解析

抄録

【目的】卵管は平滑筋の自発的な収縮弛緩運動によって配偶子や初期胚を輸送する。筋収縮には細胞内Ca²⁺濃度の上昇が必須であり，我々はこれまでに，培養ウシ卵管平滑筋細胞が自発的なCa²⁺変動を示すことを見出している。しかしその変動パターンや制御機構は明らかでない。本研究では培養卵管平滑筋細胞のCa²⁺変動パターンやCa²⁺濃度上昇に関与するメカニズムを検討し，卵管平滑筋細胞の収縮活動制御機構を明らかにすることを目的とした。【方法】ウシ卵管峡部より単離，培養した平滑筋細胞のライブセルCa²⁺イメージングを実施した。撮影した動画を用いて，1）Spatio-Temporal Mapping 解析による細胞内Ca²⁺上昇の伝播パターン，2）低密度（<70% コンフルエント）および高密度（>100%コンフルエント）状態における培養平滑筋細胞のCa²⁺上昇パターンとCa²⁺パルス頻度，3）電位依存性Ca²⁺チャネル（VDCC），IP₃受容体，リアノジン受容体の阻害剤が培養平滑筋細胞のCa²⁺変動に与える影響，について検討した。【結果】1）細胞内Ca²⁺変動には，同時に細胞全体のCa²⁺濃度が上昇するFlashと，細胞の端から逆方向へウェーブ状に伝播するWaveの2種類のパターンが認められた。2）低密度の状態では，WaveよりFlashを示す細胞数が有意に多かったが，高密度の状態ではWaveを示す細胞数が増加した。また，Wave を示す細胞のCa²⁺パルス頻度が低密度状態に対して高密度において有意に高かった。一方，Flash を示す細胞のパルス頻度は密度によって変化しなかった。細胞間接着がCa²⁺Waveの発生に関与することが推察された。3）VDCCおよびリアノジン受容体阻害剤は細胞内Ca²⁺変動に影響を及ぼさなかったが，IP₃受容体阻害剤は直ちにCa²⁺パルスを数分間停止させた。培養ウシ卵管平滑筋細胞の自発的Ca²⁺変動は，小胞体上のIP₃受容体の開口によって発生することが示唆された。