細胞内カルシウムダイナミクスと,ベータアドレナジック刺激による副鼻腔リズム加速
Boyoung Joung1, Liang Tang, Mitsunori Maruyama
1Krannert Institute of Cardiology and the Division of Cardiology, Department of Medicine, Indiana University School of Medicine, Indianapolis, USA.
ベータアドレネルジック刺激は,上部シノアトリアルノード (SAN) のカルシウム (Ca2+) 時計を強化することによって心拍数を加速させます. このカルシウム時計は,電圧時計と相互作用して,シヌス速度の相乗的な増加を実現します.
科学分野:
- 心血管生理学 心血管の生理学
- 心臓電気生理学 心臓電気生理学
- 分子心臓病学 分子心臓病学
背景:
- シノアトリアルノード (SAN) の自動性は,膜電圧と細胞内カルシウム (Ca2+) のダイナミクスによって制御されます.
- ベータアドレネルジック刺激は心拍数を増加させることが知られているが,この過程における電圧とCa2+クロックの間の正確な相互作用については,さらなる解明が必要である.
研究 の 目的:
- ベータアドレナジック刺激が,SAN内の膜電圧とCa2+クロックメカニズムの間のシナギスティック相互作用を通じてシヌス速度を加速するという仮説を検証する.
- 心拍の加速を媒介するCa2+時計の役割,特に遅期ダイアストリックCa2+上昇 (LDCAE) を調査する.
主な方法:
- 隔離された犬の右心房における細胞内カルシウム (Ca(i)) と膜電位の同時マッピング.
- アクションポテンシャルアップストロークに対するLDCAEのタイミングの評価,Ca2+クロック活動を特定する.
- イソプロテレノール,カフェイン,ライオノジン,タプシガージン,ZD 7288を含む薬理学的介入により,クロックメカニズムとCa2+処理を調節する.
主要な成果:
- イソプロテレノールは,シヌス速度を増加させ,ペースメーカーの部位を上部SANに移動させ,アクションポテンシャルアップストロークに先立つLDCAEの出現に伴いました.
- カフェインはこれらの効果を模倣し,サルコプラズマ網膜のCa2+の枯渇はイソプロテレノール誘発のLDCAEを予防し,心拍の加速を鈍化させた.
- Ca2+クロックは上部SANで加速し,より速いCa (i) トランジエントリラクゼーションタイムがあり,この領域でのCa2+ハンドリングの変化を示唆しています.
結論:
- 上部SANにおけるCa2+クロックの加速は,β-アドレネルジック刺激中のシヌス速度の加速に不可欠です.
- 加速されたCa2+クロックとSANの電圧クロックメカニズムとの相乗効果の相互作用により,心拍数が増加します.
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