Na/Ca交換チャネルについて。

質問

ジギタリスを投与するとその作用により、細胞内のNaを細胞外へ、また細胞外のKを細胞内へと輸送する「Na/Kポンプ」の機能が阻害されるので、そのため細胞内のNa濃度が上昇し、そこへ「Na/Ca交換チャネル」が作用して心収縮力が増強すると聞きました。

ここで色々調べたところ、この「Na/Ca交換チャネル」の作用機序がどうも二説あるようで、

(1) 細胞内のCaを細胞外へ、また細胞外のNaを細胞内へと輸送する「Na/Ca交換チャネル」

(2) 細胞外のCaを細胞内へ、また細胞内のNaを細胞外へと輸送する「Na/Ca交換チャネル」

以上の作用のどちらかが正しいのかが、分かりません。

(1)の場合では、ジギタリスの作用により細胞内のNa濃度が上昇したため、これ以上細胞内のNa濃度を上昇しないようにと「Na/Ca交換チャネル」の機能が低下し、結果細胞内のCaが細胞外に輸送されなくなって心収縮増強とする。

(2)の場合では、ジギタリスの作用により細胞内のNa濃度が上昇したため、「Na/Ca交換チャネル」におけるNaとCaの輸送機能が通常以上に亢進し、たくさんNaを細胞外へ出す分、たくさんCaを細胞内へ取り込むことで心収縮増強とする。

どちらも、心収縮増強には繋がるのですが、(1)の機序によるものなのか　(2)の機序によるものなのかはっきりしません。

どなたか、出来れば裏づけで正しいご説明をよろしくお願いします＞＜

回答No.1

noname#250373 · ベストアンサー

通常「Na/Ca交換チャネル」は(1) 細胞内のCaを細胞外へ、また細胞外のNaを細胞内へと輸送するのですが、
細胞内のNa濃度が一定量を超えると(2) 細胞外のCaを細胞内へ、また細胞内のNaを細胞外へと輸送するそうです。
つまり一方向性の輸送ではなく、条件によっては可逆的ということです。
参考(Wikipedia,英語,Reversibilityの項目など):http://en.wikipedia.org/wiki/Sodium-calcium_exchanger

また、この手の実験ではジギタリス投与後、細胞内Caの濃度が上がっているようなので、輸送停止よりも逆行輸送の方が説得力があるかと。

以上のことから、「Na/Kポンプ」にジギタリスが結合するとNa+の細胞外への排出が阻害され、細胞内のNa+濃度が増加、
それに伴い「Na/Ca交換チャネル」が通常とは逆に細胞内のNaを細胞外へ細胞外のCaを細胞内へと輸送する、という仕組みが考えられます。

おまけ：「Na/Ca交換チャネル」がジギタリスによる細胞内Ca濃度上昇のキーであることは、この遺伝子を破壊したノックアウトマウスの実験でも確認されています。

お礼

詳しい解説のおかげで疑問が解けました！

本当にありがとうございました＞＜