カルシウム誘発性カルシウム放出と貯蔵操作カルシウム侵入の両方に影響を与える培養小脳星状細胞におけるイオノマイシンの複雑な作用

ポリエーテル抗生物質イオノマイシンは、ほぼすべての細胞型でサイトゾルCa（2+）を上昇させるために採用されている一般的な研究ツールです。最初は細胞外Ca（2+）の物理化学的転座をサイトゾルに直接引き起こすと考えられていましたが、多くの研究では、固有のCa（2+）シグナル伝達経路の変調を含む作用メカニズムがより複雑である可能性が高いことが実証されています。本研究では、マウス小脳星状細胞の一次培養に対するイオノマイシンの効果を評価しました。0.1〜10μMの範囲のイオノマイシン濃度は、初期ピークとその後の持続的なプラトーで構成されるサイトゾルCa（2+）の二相性増加を引き起こしました。応答は、濃度と暴露時間に依存していました。細胞外Ca（2+）がない場合はプラトー相が廃止されましたが、ピーク相は持続しました。ピーク振幅は、ダントレンの適用により大幅に低下する可能性があり、Ca（2+） - 誘導Ca（2+） - リリース（CICR）の関与を示しています。貯蔵型CA（2+） - エントリ（SOCE）が2-アミノエトキシディフェニルホウ酸塩でブロックされた場合、プラトー相は著しく低下しました。我々の結果は、イオノマイシンが星状細胞の内部Ca（2+）貯蔵に直接影響を与え、Ca（2+）の放出をサイトゾルに引き起こし、CICRを介した貯蔵液のさらなる枯渇を引き起こし、その後SOCEを活性化することを示しています。イオノマイシンのこの機械的作用は、薬理学的ツールとして採用する際に留意することが重要です。

The polyether antibiotic ionomycin is a common research tool employed to raise cytosolic Ca(2+) in almost any cell type. Although initially thought to directly cause physicochemical translocation of extracellular Ca(2+) into the cytosol, a number of studies have demonstrated that the mechanism of action is likely to be more complex, involving modulation of intrinsic Ca(2+) signaling pathways. In the present study we assessed the effect of ionomycin on primary cultures of murine cerebellar astrocytes. Ionomycin concentrations ranging from 0.1 to 10 μM triggered a biphasic increase in cytosolic Ca(2+), consisting of an initial peak and a subsequent sustained plateau. The response was dependent on concentration and exposure time. While the plateau phase was abolished in the absence of extracellular Ca(2+), the peak phase persisted. The peak amplitude could be lowered significantly by application of dantrolene, demonstrating involvement of Ca(2+)-induced Ca(2+)-release (CICR). The plateau phase was markedly reduced when store-operated Ca(2+)-entry (SOCE) was blocked with 2-aminoethoxydiphenyl borate. Our results show that ionomycin directly affects internal Ca(2+) stores in astrocytes, causing release of Ca(2+) into the cytosol, which in turn triggers further depletion of the stores through CICR and subsequently activates SOCE. This mechanistic action of ionomycin is important to keep in mind when employing it as a pharmacological tool.