エレクトロポレーション
単一細胞における電気穿孔のモデル化。I. 電場強度と静止電位の影響
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2分
単一細胞における電気穿孔のモデル化。I. 電場強度と静止電位の影響
所属
- PMID: 10465736
- PMCID: PMC1300413
- DOI: 10.1016/S0006-3495(99)76973-0
抽象的な
本研究では、外部電場によって電気穿孔された単一細胞のモデルを開発し、それを用いて、ショックの強度と静止電位が膜電位V(m)と細胞周囲の細孔密度Nに及ぼす影響を調査します。抵抗容量理論によって予測される誘導電位と比較すると、電気穿孔モデルは細胞全体にわたってより小さなV(m)の大きさを予測します。V(m)とNはともに赤道を中心に対称で、細胞の両極で同じ値となります。より大きなショックを与えても、過剰な刺激電流を膜全体に流す細孔がより多く形成されるため、V(m)の最大大きさは増加しません。さらに、電気穿孔電流は静止電位を支えるイオン電流よりも数桁大きいため、静止電位の値は細胞周囲のV(m)に影響を与えません。電場が除去されると、ショックによって誘導されたV(m)は2マイクロ秒以内に放電しますが、細孔は膜内に数秒間残ります。ショック前の状態への完全な再封鎖には約20秒かかります。これらの結果は、木下らが報告した、高電界に曝露された未受精ウニ卵の実験データと定性的にも定量的にも一致しています。