Nitric Oxide Modulates Calcium Current in Cardiac Myocytes but not in Intact Atrial Tissues

심근세포 및 혈관 평활근에 대한 Nitric Oxide 작용의 민감성의 차이

The aim of the present study was to know whether exogenously administered nitric oxide (NO) may differently modulate muscle mechanics between heart and aorta. We used PIANO method to generate NO. In isolated rat atrial tissues, neither heart rate nor contractility was affected by PIANO $(STZ,\;30{\sim}100\;{\mu}M)$. Only high concentration $(100\;{\mu}M)$ of 8-bromo cyclic GMP slightly depressed cardiac contractility. However, the same concentrations of 8-Br cGMP and PIANO significantly relaxed the rat thoracic aorta contracted with phenylephrine $(0.1\;{\mu}M)$. In isolated rabbit cardiac atrial myocytes, the amplitude of calcium currents were decreased in the whole voltage range by the presence of streptozotocin, which was further potentiated by UV light. Calcium currents were also decreased in those preparations treated with bradykinin, nitroprusside and 8-Br cGMP. These findings suggest that exogenous NO may modulate calcium current in cardiac myocyte. However, it remains why this does not affect myocardial contractility and heart rate. We concluded that NO may differently regulate calcium signal between aorta and heart muscle.

본 연구의 목적은 외부에서 nitric oxide (NO)를 투여 하였을때 심근 수축력, 심박동수의 변화 및 혈관 평활근에 대한 효과를 비교함으로서 NO에 대한 이들 장기의 민감도가 서로 같은지 또는 상이한지를 알아보고자 하였다. 본 실험에서는 PIANO 방법에 의한 근장력의 변화와 아울러 심근에서의 $Ca^{2+}$ current를 측정하였다. 랫트의 심방근에 대한 PIANO $(STZ,\;100\;{\mu}M)$는 심근수축력 및 심박동수에 전혀 변화를 주지 않았지만 혈관 평활근에서는 강한 이완 작용을 나타내었다. 한편, 8-Br-cGMP도 고농도 $(100\;{\mu}M)$에서만 심근 수축력을 억제하였다. 토끼의 심방근세포에서 Whole cell voltage patch clamp를 사용시 bradykinin, SNP, 8-Br-cGMP 및 PIANO는 $Ca^{2+}$ current를 억제하였다. 이러한 사실은 외부에서 공급되는 NO에 대한 심근과 혈관 평활근의 반응에는 민감도의 차이가 있음을 암시하며 더 나아가 심근의 경우에도 NO 반응에는 종 (species)간의 차이와 동일 종이라 하더라도 세포(cell)와 장기(tissue)에 차이가 있을 가능성을 제시하였다.