分子生理的手法による蝸牛のイオン輸送機構の解明

利用分子生理学方法阐明耳蜗中的离子传输机制

• 批准号: 05807156
• 负责人: 池田 勝久
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05807156/
• 关键词: 蝸牛; 外有毛細胞; 血管条; パッチクランプ; 細胞内Ca^<2+>イオン; プロテインキナーゼA; イオンチャネル; 担体輸送

内耳の外有毛細胞のイオン濃度の調節機構は音受容に必須である。我々は顕微蛍光画像解析法を用いて、細胞内Ca,Na,pH濃度を測定し,Ca-Na交換輸送,Na-H交換輸送,Cl-HCO_3交換輸送,Na-K ATPaseが存在していることを明らかとした。Ca-Na交換輸送は細胞内Caの排出に,Na-HとCl-HCO_3交換輸送はpHの調節に,Na-Hポンプは細胞内Naの排出に関与していた。音受容では、聴毛の機械的刺激によって変換チャネルが開いて、主としてKイオンが流入する。その結果、生じる脱分極は膜のCaチャネルを活性化させ、細胞内のCaを上昇させる。次にCa依存性のKチャネルが開いて過分極する。この時に生じたCaとNaはCa-Na交換輸送,Na-Kポンプによって細胞内へくみ出される。血管条の辺緑細胞は内リンパ液,電位の形成に重要である。内リンパ側には非選択性陽イオンチャネルとClチャネルが存在した。前者は細胞内のpH,電位,ATPによって調節を受け、後者はプロテインキナーゼAによるリン酸化によって活性化された。

内耳外毛细胞离子浓度的调节机制对于声音接收至关重要。我们利用微荧光图像分析测量了细胞内的Ca、Na和pH浓度，发现Ca-Na交换转运、Na-H交换转运、Cl-HCO_3交换转运和Na-K ATP酶的存在。 Ca-Na交换转运参与细胞内Ca的排出，Na-H和Cl-HCO_3交换转运参与pH的调节，Na-H泵参与细胞内Na的排出。在声音接收过程中，听毛的机械刺激会打开传导通道，从而主要允许 K 离子流入。由此产生的去极化激活膜 Ca 通道并增加细胞内 Ca 。然后钙依赖性钾离子通道打开并变得超极化。此时产生的Ca和Na通过Ca-Na交换运输和Na-K泵泵入细胞内。血管纹的边缘绿色细胞对于内淋巴液和电位的形成很重要。内淋巴侧存在非选择性阳离子通道和Cl通道。前者受细胞内 pH、电位和 ATP 调节，后者由蛋白激酶 A 磷酸化激活。

项目成果

Ikeda K et al: "In vitro activity of ototopical drops against middle ear pathogens." Am J Otol. 14. 170-171 (1993)

Ikeda K 等人：“耳外用药滴剂对抗中耳病原体的体外活性。”

Sunose H et al: "Sodium extrusion mechanism in mammalian cochlear outer hair cell" Jap.J.Physiol. 43,Supplel. S175-S177 (1993)

Sunose H 等人：“哺乳动物耳蜗外毛细胞中的钠排出机制”Jap.J.Physiol。

Ikeda K et al: "Confocal laser microscopical images of calcium distribution and intracellular orgenelles in the outer hair cell." Hear Res. 66. 169-176 (1993)

Ikeda K 等人：“外毛细胞中钙分布和细胞器的共焦激光显微图像。”

IKEDA K et al: "Effects of free radicals on the intracellular calcium concentration in the isolated outer hair cell of guinea pig." Acta Otolaryngol(Stockh). 113. 137-141 (1993)

IKEDA K 等人：“自由基对豚鼠分离外毛细胞内钙浓度的影响”。

Ikeda K et al: "In transport mechanisns in the outer hair cell of the mammalian cochlea." Progress in Neurobiology. (発表予定). (1994)

Ikeda K 等人：“哺乳动物耳蜗外毛细胞的运输机制。”神经生物学进展（即将出版）。