Role of ATP-dependent K+ channels in interstitial cells of Cajal

Abstract

ATP-의존성 칼륨 통로의 활성화는 신경과 근육에서 세포의 흥분성을 결정 하고 있다. 위장관에 존재하는 카할 사이질 세포(interstitial cells of Cajal; ICCs)는 자발적인 향도잡이 전압 발생을 통하여 평활근 수축을 조절함으로써 위장관 운동을 조절하고 있다. 본 연구는 대장 ICCs에서 발생되는 향도잡이 전압에 대한 ATP-의존성 칼륨 통로의 역할을 알아보기 위하여, 세포막 전압 기록 법 (patch clamp 기법), 분자 실험 기법 및 세포 내 칼슘 농도 측정을 통하여 다음과 같은 실험 결과들을 얻었다. 1. Pinacidil은 대장 ICCs에서 세포막 전압의 과분극과 함께 자발적으로 발생되는 향도잡이 전압의 발생 빈도를 억제하였다. 2. ATP-의존성 칼륨 통로 길항제인 glibenclamide에 의해 pinacidil에 의해 나타난 효과가 차단되었다. 3. RT-PCR 실험에서 c-kit 양성세포인 대장 ICCs에서 Kir 6.1와 SUR2B의 ATP-의존성 칼륨 통로의 아형이 발현되었다. 4. Glibenclamide 자체는 세포막 전압의 탈분극과 함께 향도잡이 전압의 발생빈도를 증가시켰다. 5. Pinacidil에 의한 효과는 protein kinase C 억제제인 Phorbol 12-myristate 13-acetate에 의해 차단되었다. 6. Glibenclamide 자체는 세포 내 자발적인 칼슘 진동의 빈도를 증가 시켰다. 7. 소장 ICCs에서는 Kir 6.1와 SUR2B의 ATP-의존성 칼륨 통로의 아형이 발현되었으나, 향도잡이 전압에 있어 glibenclamide 자체는 효과가 없었다. 이상의 실험결과들로부터 대장 ICCs에 ATP-의존성 칼륨 통로가 존재하며 정상에서 기초적으로 활성화 되어 안정막 전압을 유지하는 역할을 통하여 향도잡이 전압 발생에 관여하고 있는 것으로 생각된다. 따라서 대장 ICCs의 ATP-의존성 칼륨 통로가 대장성 운동성 질환 치료에 있어 중요한 약물 표적이 될 수 있을 것으로 생각된다.