ヒト胞状ガストリン細胞におけるカルシウム感知受容体の作用機構

背景と目的：ヒトG細胞はカルシウム感知受容体を発現し、ガストリンを放出することにより細胞外カルシウムに反応します。ただし、G細胞の受容体は血清カルシウムレベルに鈍感です。これが、副甲状腺またはカルシトニン細胞と比較したシグナル伝達経路の微分調節の結果であるかどうかを調査しました。 方法：G細胞のために濃縮されたヒト胞状上皮細胞の一次培養からのガストリン放出（35％）は、放射性免疫測定法によって測定されました。G細胞は、特定の細胞内シグナル伝達経路の拮抗薬の存在下または非存在下で1時間、細胞外カルシウム濃度を増加させることにより刺激されました。細胞内カルシウムレベルを監視して、カルシウム流入に対する拮抗薬の効果を評価しました。 結果：ホスホリパーゼCの阻害により、カルシウム刺激ガストリン放出が減少しましたが、アデニル酸シクラーゼ、ホスホリパーゼA（2）、またはマイトジェン活性化プロテインキナーゼのブロッカーは効果がありませんでした。プロテインキナーゼC、非選択的カチオンチャネル、およびホスホジエステラーゼの阻害は、カルシウム流入を減少させながら、基底およびカルシウム刺激ガストリン放出を増加させました。これらのデータは、基本的に活性なホスホジエステラーゼと一致していました。 結論：G細胞上のカルシウム感知受容体は、ホスホリパーゼCを活性化し、非選択的陽イオンチャネルを開き、細胞外カルシウムの流入をもたらします。G細胞によって発現するプロテインキナーゼCアイソザイムは、ガストリン分泌とホスホジエステラーゼ活性の両方を調節する複数の役割を果たします。

BACKGROUND AND AIMS: Human G cells express the calcium-sensing receptor and respond to extracellular calcium by releasing gastrin. However, the receptor on G cells is insensitive to serum calcium levels. We investigated whether this is a result of differential regulation of signaling pathways compared with parathyroid or calcitonin cells. METHODS: Gastrin release from primary cultures of human antral epithelial cells enriched for G cells (35%) was measured by radioimmunoassay. G cells were stimulated by increasing extracellular calcium concentration for 1 hour in the presence or absence of antagonists of specific intracellular signaling pathways. Intracellular calcium levels were monitored to evaluate the effect of the antagonists on calcium influx. RESULTS: Inhibition of phospholipase C decreased calcium-stimulated gastrin release, but blockers of adenylate cyclase, phospholipase A(2), or mitogen-activated protein kinase had no effect. Inhibition of protein kinase C, nonselective cation channels, and phosphodiesterase increased basal and calcium-stimulated gastrin release while decreasing calcium influx. These data were consistent with basally active phosphodiesterase. CONCLUSIONS: The calcium-sensing receptor on the G cell activates phospholipase C and opens nonselective cation channels, resulting in an influx of extracellular calcium. Protein kinase C isozymes expressed by the G cells play multiple roles regulating both gastrin secretion and phosphodiesterase activity.