マウス膀胱平滑筋の活動電位発生に対する粘膜上皮細胞、神経細胞、カハール細胞の役割

粘膜上皮细胞、神经元和卡哈尔细胞在小鼠膀胱平滑肌动作电位产生中的作用

• 批准号: 16780202
• 负责人: 松山 勇人
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Gifu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16780202/
• 关键词: ムスカリン受容体; 活動電位; 膀胱平滑筋; カルバコール; 脱分極; ガラス微小電極法; イオンチャネル; 収縮

膀胱は、最終的にそれを構成する平滑筋細胞が収縮することによって尿を排泄する。膀胱平滑筋の収縮は、細胞膜の電気的な興奮を伴う。この興奮は、微小電極を平滑筋細胞に挿入することによって活動電位として記録される。また、膀胱の収縮には平滑筋細胞膜上のムスカリン受容体が重要な役割を果たしている。しかし、本研究課題を含め、活動電位を調節する仕組みは不明である。そこで、これらを解明する一環として、ムスカリン受容体の刺激によって発生する膜電位反応を記録・解析し、回腸平滑筋の同反応と比較した。実験には、多くの研究実績と報告のあるモルモットの膀胱体部および回腸縦走筋の平滑筋条片を用いた。[結果]膀胱平滑筋において低濃度のカルバコール(CCh、1μM)を適用すると、自発性活動電位における緩徐脱分極相の傾きが増大し、活動電位の放電頻度が増加した。放電頻度の増加は、静止膜電位の変化を伴わない場合と、5-10mVの脱分極を伴う場合があった。活動電位の自発性放電が見られない標本にCChを適用すると、膜の脱分極を伴って活動電位が誘発されるようになった。これらの膜電位反応は、回腸縦走筋に1-2μMのCChを適用した場合と同様であった。高濃度のCCh(10μM)を適用した場合には、発生した脱分極の大きさは1μMの場合と変わらず、濃度依存性は認められなかった。また、活動電位の放電頻度が増加する程度も変わらなかった。一方、回腸縦走筋では、ムスカリン受容体作動性陽イオンチャネルの平衡電位である-10mV付近まで達するような脱分極が誘発され、活動電位の脱分極ブロックが生じた。以上の結果は、モルモット膀胱平滑筋における脱分極反応は腸管平滑筋の場合と比較して小さいことから、ムスカリン受容体作動性陽イオンチャネルの分布密度が少ないか、あるいは腸管平滑筋とは別種のチャネルが脱分極の発現に関与している可能性がある。

膀胱最终将尿液作为构成其收缩的平滑肌细胞排出。膀胱平滑肌的收缩涉及细胞膜的电激发。通过将微电极插入平滑肌细胞中，将这种兴奋记录为动作电位。平滑肌细胞膜上的毒蕈碱受体在膀胱收缩中起重要作用。但是，调整包括此研究主题在内的动作电位的机制尚不清楚。因此，作为阐明这些的一部分，记录并分析了毒蕈碱受体刺激产生的膜电位反应，并与回肠平滑肌中的相同反应进行了比较。这些实验使用了膀胱体的平滑肌条和豚鼠的回肠纵向肌肉，这些猪已经进行了广泛的研究和报告。 [结果]当在膀胱平滑肌中施加低浓度的卡尔巴乔（CCH，1μm）时，自发动作电位下缓慢的去极化相的斜率会增加，而动作电位的放电频率增加。放电频率的增加可能不涉及静息膜电位的变化，也可能涉及5-10 mV的去极化。将CCH应用于未观察到动作电位自发排放的样品，通过膜去极化诱导动作电位。这些膜电位反应与将1-2μMCCH应用于回肠纵向肌肉的反应相似。当应用高浓度的CCH（10μM）时，产生的去极化的大小与1μM相同，未观察到浓度依赖性。此外，动作电势的放电频率增加的程度不会改变。另一方面，在回肠纵向肌肉中，诱导去极化达到毒蕈碱受体作用阳离子通道的平衡潜力，从而导致动作电位的去极化块。以上结果表明，豚鼠膀胱平滑肌的去极化反应比肠平滑肌小的去极化反应小，因此，毒蕈碱受体作用阳离子通道的分布密度可能小，或者与肠平滑肌不同的通道可能与肠平滑肌不同。