Study on the Characteristics of Oxalate Transport across Erythrocyte Membrane in Calcium Oxalate Urolithiasis.

科学研究費補助金研究成果報告書研究種目: 一般研究(C)研究期間: 1989～1991課題番号: 01570887研究代表者: 岡田 裕作（滋賀医科大学・医学部・助教授）蓚酸カルシウム結石は、全尿路結石の2/3以上を占めるが、その病態はなお不明な点が多い。近年、蓚酸の腸管上皮からの吸収異常、あるいは腎尿細管の輸送異常がその病態に深く関わっていることが明らかにされてきているが、それらを確かめる実験系は複雑である。そこで、腸上皮、腎尿細管上皮の刷子縁膜の替わりに、広く利用可能な赤血球膜を用いて赤血球膜における蓚酸の輸送機能機構を検討した。 Baggioらの方法では、赤血球膜内の諸物質に干渉を受ける可能性があるために、赤血球ghost cell作成を試みた。リン酸緩衝液下に洗浄後、50m0sm低張液中にて高速遠沈した後、pH7.4、摂氏30度にてre-ceilingさせghost cellを作り、ghost化した赤血球膜において、蓚酸をはじめとする陰イオンの輸送(flux rate)につき、種々の条件下に検討した。まず、赤血球内外に陰イオン勾配(赤血球内C1イオン濃度>外C1イオン濃度)下における蓚酸の取り込みを測定した。反応の終了はmillipore急速濾過法および遠心沈澱法にて行った。本法にてghost化した赤血球への蓚酸の取り込みの測定は可能であるが、この実験手技では種々の修飾が加わり複雑な操作を要するために、臨床応用は困難と考えられた。 次にBaggioらの原法に準じてflux rateを測定してみた。本実験の問題点は、反応速度が急速なため、0℃で実験を行う必要があり、目的とする蓚酸輸送担体の機能が測定されていない可能性があること、採血から測定までの種々の環境、異なった条件で保存された赤血球を用いた実験では再現性のあるデータが得られないことが明らかとなった。今回の一連の研究では、当初の予想に反して期待された結果が得られなかった。しかし、ヒト赤血球膜を用いて蓚酸など諸物質の輸送機能を知ろうとする試みは、生理的条件の保持や測定の簡便化等、解決されるべき問題も多いが、生体膜輸送機構解明をする上でなお検討されてよい方法である。Calcium oxalate comprises more than two-thirds of all urinary tract stones in Japan. However, its pathogenesis has not been fully clarified to date. Oxalate is reportedly considered to play a more important role than calcium in calcium oxalate stone formation, so that investigation of oxalate metabolism is mandatory. In considering oxalate metabolism, absorption from the intestine and renal handling of oxalate in the tubules, as well as its metabolism in the liver, are the major concerns. In order to elucidate the characteristics of oxalate transport across the rat brush border membrane, oxalate uptake and efflux by renal cortical brush border membrane vesicles were measured with great complexity, limiting its clinical use. Baggio et al. (New Engl J Med 314:599-604, 1986) reported an inheritable anomaly of red-cell oxalate transport in primary calcium nephrolithiasis patients, suggesting that abnormal transmembrane oxalate flux in red cells may represent abnormal transport through the intestinal and renal tubular cell membrane. We have conducted an experiment according to his method, but we could not obtain consistent data, because the reaction was too fast and the conditions of red-cell preservation had influenced the results substantially. And moreover, the experiment had to be done under the temperature of zero centigrade, in which condition functions of the carrier-protein of oxalate might have been impaired. We have also tried to analyze oxalate transport using ghost cell of red blood cells in order to exclude the possible interference from various substances in erythrocytes. However, consistent data could not be obtained to our disappointment