膀胱日内排尿リズムの時計遺伝子による分子的制御機構の解明

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19659413
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 西山 博之 Kyoto University, 医学研究科, 講師 (20324642)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 兼松 明弘 京都大学, 医学研究科, 助教 (90437202) ; 吉村 耕治 京都大学, 医学研究科, 助教 (40397542) ; 神波 大己 京都大学, 医学研究科, 助教 (20402836)
• Keywords: 時計遺伝子 / 日内排尿リズム

Research Abstract

本研究の目的は、哺乳類で24時間日内リズムを形成している時計遺伝子群が、機能的膀胱容量の昼夜差といった、排尿日内変動リズムの形成に関与しているかの検証である。
1. 時計遺伝子の評価系の確立
時計遺伝子の日内リズムを、これまでに報告されている手法を用いて、in vivo、in vitroにてSD系ラットとその培養膀胱平滑筋細胞を用いて試みた。
2. 時計遺伝子の日内リズムの確認
上記のin vivo、in vitro両方の実験系において、主要な基本時計遺伝子のmRNA、蛋白が報告されているリズムとほぼ同じ位相にて、明確な日内リズムを刻んでいることを確認した。
3. 膀胱機能関連遺伝子の日内リズムの確認
膀胱機能に関連する遺伝子を評価したところ、いくつかの遺伝子が日内リズムを刻んでいることが確認され、プロモーター解析から時計遺伝子に直接支配されていると考えられる遺伝子を抽出した。時計遺伝子の蛋白を過剰発現させることによって、その遺伝子の発現を制御できることが判明した。
4. ラット膀胱機能の日内変動の確認
12時間明暗サイクルに適応させたSD系ラットにおいて、機能的膀胱容量、排尿回数に明確な昼夜差があることが判明した。
現時点において、ラット膀胱にも他の臓器と同じように時計遺伝子が明確なリズムを形成しており、膀胱機能にも日内変動を認めることが判明している。膀胱機能を制御する遺伝子と時計遺伝子の関連性の解析から、今後、新たな膀胱分子生物学が展開されると考えられる。