心臓t-tubeuleの浸透圧による封鎖のメカニズム

The mechanism of osmotically-induced sealing of cardiac t-tubules.

• Keita Uchida
• Azadeh Nikouee
• Ian Moench
• Greta Tamkus
• Yasmine Elghoul
• Anatoli N Lopatin

抄録

心臓のt-管は、様々な病理学的・実験的条件下で重要なリモデリングを受け、そのリモデリングは機械的ストレスや浸透圧ストレスと関連している可能性がある。特に、低浸透圧ストレスが除去されると、t-t-tubuleの封鎖につながることが示されています。しかし、この封鎖のメカニズムについては、まだ本質的には解明されていません。この研究では、我々は、成体マウス心筋細胞のt-管状のシーリングはまた、高浸透圧チャレンジによって誘導することができることを実証するためにデキストラントラッピングアッセイを使用して、低浸透圧と高浸透圧のシーリングの両方が≈100 mOsmの最小ストレスを必要とする明確な閾値の動作を表示することを示しています。また、低浸透圧と高浸透圧の両方の課題の間に、t-t-tubuleの封鎖は収縮期にのみ起こることが重要であることを示した。低浸透圧ストレスを除去した後のt-管状リモデリングの時間経過を解析すると、細胞サイズの有意な減少が観察される前に、実質的に瞬時にt-管が封鎖されることが示されています。全体的に、このデータは、浸透圧ストレス下でのt-管路封鎖の過程で重要なイベントは、超閾値ストレスによる細胞骨格からの膜の剥離（剥離）であるという仮説を支持するものである。

Cardiac t-tubules undergo significant remodeling in various pathological and experimental conditions, which can be associated with mechanical or osmotic stress. In particular, it has been shown that removal of hyposmotic stress can lead to sealing of t-tubules. However, the mechanisms underlying the sealing process remain essentially unknown. In this study we use dextran trapping assay to demonstrate that in adult mouse cardiomyocytes t-tubular sealing can also be induced by hyperosmotic challenge, and that both hypo- and hyperosmotic sealing display a clear threshold behavior requiring ≈100 mOsm minimal stress. Importantly, during both hypo- and hyperosmotic challenges the sealing of t-tubules occurs only during the shrinking phase. Analysis of the time course of t-tubular remodeling following removal of hyposmotic stress shows that t-tubules become sealed essentially instantly, well before any significant reduction in cell size can be observed. Overall, the data support the hypothesis that the critical event in the process of t-tubular sealing during osmotic challenges is detachment (peeling) of the membrane from the underlying cytoskeleton due to suprathreshold stress.