Gタンパク質結合受容体媒介尿膀胱尿路皮および層固有層における細胞内カルシウムおよびRhoキナーゼ経路の役割

平滑筋収縮活動に対する細胞外および細胞内カルシウムの影響は、臓器間で異なります。Gタンパク質共役受容体（GPCR）刺激に応答して、尿路膀胱排尿筋は細胞外カルシウムに70％の依存性を示していますが、尿路上皮および層状層（U＆LP）は20％〜50％依存しています。ただし、これは部分的な収縮活動を占めるため、細胞内カルシウムとカルシウム感作経路の寄与は不明のままです。この研究では、GPCRを介した尿膀胱U＆LP収縮に対する細胞内シグナル伝達経路の役割を評価しました。GQ/11結合ムスカリン性、ヒスタミン、5-ヒドロキシトリプタミン（セロトニン）、ニューロキニン、プロスタグランジン、およびアンジオテンシンII受容体の活性化に対するブタU＆LP応答は、貯蔵リリース胞子カルシウムの3つの選択的阻害剤、2-メニノエチルジフヘニルコボリネート（2-アミノエチルエチンエチンエチンリンコロコロコウ酸）で評価されました。-APB）、シクロピアゾン酸（CPA）、およびRuthenium red、および3つのRhoキナーゼ阻害剤、Fasudil、Y-27632、およびGSK269962。細胞内カルシウム経路をブロックした後、U＆LPの受容体アゴニスト誘発性収縮に識別可能な影響はありませんでした。これは、この組織が細胞外カルシウムの利用可能性の変化により敏感であることを示唆しています。ただし、GPCRを介した収縮の代替作用メカニズムは、Y-27632がU＆LPのGPCR媒介収縮活性を約50％減少させた場合など、Rhoキナーゼの活性化であることが確認されました（P <0.05、n = n =8）。これは、膀胱U＆LPの収縮反応は細胞内貯蔵からのカルシウムの有意な放出を含むものではないが、GQ/11結合受容体の活性化がRhoキナーゼを介したカルシウム感作を引き起こすことを示唆しています。この研究は、膀胱におけるRhoキナーゼの重要な役割を強調しており、膀胱収縮障害の将来の医薬品管理において新しいターゲットを提供する可能性があります。

The influence of extracellular and intracellular calcium on smooth muscle contractile activity varies between organs. In response to G protein-coupled receptor (GPCR) stimulation, the urinary bladder detrusor muscle has shown a 70% dependence on extracellular calcium, whereas the urothelium and lamina propria (U&LP) has a 20%-50% dependence. However, as this only accounts for partial contractile activity, the contribution of intracellular calcium and calcium sensitization pathways remains unclear. This study assessed the role of intracellular signaling pathways on GPCR-mediated urinary bladder U&LP contraction. Porcine U&LP responses to activation of the Gq/11-coupled muscarinic, histamine, 5-hydroxytryptamine (serotonin), neurokinin, prostaglandin, and angiotensin II receptors were assessed with three selective inhibitors of store-released intracellular calcium, 2-aminoethyl diphenylborinate (2-APB), cyclopiazonic acid (CPA), and ruthenium red, and three Rho kinase inhibitors, fasudil, Y-27632, and GSK269962. There was no discernible impact on receptor agonist-induced contractions of the U&LP after blocking intracellular calcium pathways, suggesting that this tissue is more sensitive to alterations in the availability of extracellular calcium. However, an alternative mechanism of action for GPCR-mediated contraction was identified to be the activation of Rho kinase, such as when Y-27632 significantly reduced the GPCR-mediated contractile activity of the U&LP by approximately 50% (P < 0.05, n = 8). This suggests that contractile responses of the bladder U&LP do not involve a significant release of calcium from intracellular stores, but that Gq/11-coupled receptor activation causes calcium sensitization via Rho kinase. This study highlights a key role for Rho kinase in the urinary bladder, which may provide a novel target in the future pharmaceutical management of bladder contractile disorders.