収縮時の平滑筋への電位依存性Ca²⁺流入は細動脈における内皮によるフィードバック血管拡張を促進する

Sci. Signal. 04 Jul 2017:
Vol. 10, Issue 486, eaal3806
DOI: 10.1126/scisignal.aal3806

Christopher J. Garland^*, Pooneh Bagher^*,†, Chloe Powell, Xi Ye, Hamish A. L. Lemmey, Lyudmyla Borysova, and Kim A. Dora^‡

Department of Pharmacology, University of Oxford, Mansfield Road, Oxford OX1 3QT, UK.

‡ Corresponding author. Email: kim.dora@pharm.ox.ac.uk

* Joint first authors.

† Present address: Department of Medical Physiology, College of Medicine, Texas A&M University Health Science Center, 702 Southwest H.K. Dodgen Loop, Temple, TX 76504, USA.

要約
血管平滑筋収縮は、内皮に媒介されるフィードバック拡張により抑制される。骨格筋細動脈において、このフィードバックは、平滑筋からギャップ結合を通り内皮細胞へと通過するCa²⁺シグナルによって活性化されうる。その内皮細胞は、内弾性板の孔を通して突き出し、血管平滑筋細胞と接触している。Ca²⁺またはイノシトール三リン酸（IP₃）のいずれかが細胞間シグナルを与えうると仮定されるが、IP₃の拡散が原因であると一般には考えられている。われわれは、血管平滑筋におけるL型電位依存性Ca²⁺チャネル（VDCC）を介したCa²⁺流入が、内弾性板の孔と並ぶ位置を通って内皮へ通過し、その量は内皮細胞のCa²⁺シグナル伝達を活性化するのに十分であるという証拠を提供する。IP₃受容体（IP₃R）が遮断された内皮細胞では、VDCC駆動性のCa²⁺事象は一過的であり、内弾性板に突き出して血管平滑筋細胞に接触する内皮に局在していた。IP₃Rが遮断されていない内皮細胞では、内皮細胞のVDCC駆動性Ca²⁺事象が増幅され、伝搬波を形成した。これらの波は、電圧非感受性中間コンダクタンスCa²⁺活性化K⁺（IK_Ca）チャネルを活性化し、それにより血管収縮を効果的に抑制し、血管運動と呼ばれる収縮と拡張のサイクルを可能にするフィードバックを提供した。したがって、血管平滑筋脱分極を刺激するアゴニストは、内皮細胞にCa²⁺を提供し、組織血流を保護するフィードバック回路を活性化する。

Citation: C. J. Garland, P. Bagher, C. Powell, X. Ye, H. A.L. Lemmey, L. Borysova, K. A. Dora, Voltage-dependent Ca²⁺ entry into smooth muscle during contraction promotes endotheliummediated feedback vasodilation in arterioles. Sci. Signal. 10, eaal3806 (2017).