コネキシンのヘミチャネルに着目した尿路上皮機能の日内変動の検討

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25893100
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 根来 宏光 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80708595)
• Project Period (FY): 2013-08-30 – 2015-03-31
• Keywords: 体内時計 / 尿路上皮 / コネキシン43 / ヘミチャネル

Outline of Annual Research Achievements

哺乳類では、24時間周期の生理機能が、時計遺伝子の形成する概日時計の制御を受けており、我々はこれまで、膀胱にも概日時計が存在すること、またそれが日内排尿リズムに関与することを、ギャップジャンクション（GJ）構成蛋白であるコネキシン43(Cx43)に着目し、主に筋原性メカニズムの面から報告した。一方近年、Cx43はGJとして細胞間で情報伝達するだけでなく、細胞外へのヘミチャネルを形成し、ATP、PGE2などの分子を放出する経路となることが星状膠細胞などで報告されている。これらの分子は膀胱機能上重要な役割を有しており、本研究では、尿路上皮でもCx43がGJやヘミチャネルとしての機能を有するのか、また尿路上皮はどのように日内排尿リズムと関連するのかを検討し、夜間頻尿や夜尿症といった日内排尿リズムの破綻や未形成と考えられる病態のさらなる解明を目的とした。
我々はまず、細胞の時計を同調させるserum shock法にて、2種の不死化ヒト尿路上皮細胞（TRT-HU1,nhu-TERT）において、主要時計遺伝子、Cx43の発現に概日リズムがあることを確認した。次に、Cx43をノックダウンさせたTRT-HU1では、GJの機能が低下し、機械刺激によるATP放出量が有意に低下すること、一方Cx43を強制発現させたnhu-TERTではATP放出量が有意に上昇し、GJ/ヘミチャネル阻害剤で有意に低下する結果を得た。これらの結果から、尿路上皮のCx43が膀胱機能に与える影響をマウスを用いて進めている。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Pannexin 1 channels play essential roles in urothelial mechanotransduction and intercellular signaling. (2014)
  • Author(s): Negoro H, Urban-Maldonado M, Liou LS, Spray DC, Thi MM, Suadicani SO.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 9 Pages: e106269
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0106269. eCollection 2014.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Altered detrusor gap junction communications induce storage symptoms in bladder inflammation: a mouse cyclophosphamide-induced model of cystitis. (2014)
  • Author(s): Okinami T, Imamura M, Nishikawa N, Negoro H, Sugino Y, Yoshimura K, Kanematsu A, Hashitani H, Ogawa O.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 9 Pages: e104216
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0104216. eCollection 2014.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Pannexin 1 channels participate in urothelial ATP release and signaling (2014)
  • Author(s): 根来宏光
  • Organizer: International Continence Society 2014
  • Place of Presentation: Rio de Janeiro, Brasil
  • Year and Date: 2014-10-20 – 2014-10-24
• [Presentation] Coordination of day-night changes in urination by the circadian clock (2014)
  • Author(s): 根来宏光
  • Organizer: 筑波グローバルサイエンス シンポジウム
  • Place of Presentation: 筑波大学
  • Year and Date: 2014-09-28 – 2014-09-28
  • Invited
• [Presentation] 未来につながる排尿基礎研究 (2014)
  • Author(s): 根来宏光
  • Organizer: 第21回排尿機能学会 シンポジウム
  • Place of Presentation: 岡山コンベンションセンター
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-20
  • Invited
• [Presentation] 尿路上皮とコネキシンの時間生物学 (2014)
  • Author(s): 根来宏光
  • Organizer: 第102回日本泌尿器科学会総会 ヤングリサーチグラント報告
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場
  • Year and Date: 2014-04-23 – 2014-04-27
• [Presentation] 排尿を司る体内時計 (2014)
  • Author(s): 根来宏光
  • Organizer: 第102回日本泌尿器科学会総会 教育講演
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場
  • Year and Date: 2014-04-23 – 2014-04-27
  • Invited