2018 Fiscal Year Annual Research Report
New functions of branchial ionocytes in teleosts: excretion of H+, NH4+ and Cs+
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26450295
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| Research Institution | St. Marianna University School of Medicine |
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Principal Investigator |
廣井 準也 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 准教授 (20350598)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 塩類細胞 / 超解像イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ニジマス，タイセイヨウサケおよびウグイの鰓について，水素イオンとアンモニアの排出に関係すると予想されるトランスポーター群の局在を明らかにすることを試みた．水素イオンの排出は体液の酸塩基調節のかなめであり，アンモニアの排出は窒素代謝の最終過程であるため，これらのメカニズムを機能組織学的に明らかにすることは魚類生理学・水産増養殖学の両面から重要である．
まず，ニジマスにおいて，水素イオンとアンモニアの輸送に関与していると予測されるRh因子（Rhcg1，Rhcg2，Rhbg）とNa+/H+交換体（NHE3b）に対する特異抗体の作成に成功した．これらの抗体群のすべては，タイセイヨウサケにおいても利用可能であることを確認した．淡水および海水に順応させたニジマスとタイセイヨウサケスモルトの鰓において，NHE3bとRhcg1は同一の塩類細胞の頂端膜に共局在した．さらに，超解像イメージングによって，Rhcg1の局在の中心は頂端膜表面から約300ナノメートルの範囲に集中しているのに対し，NHE3bは300～1,000ナノメートルの範囲に幅広く分布していることが明らかとなった．
環境水のpHの低下に弱いサケ科魚類と比較するために，優れた酸性耐性を示すウグイをとりあげた．従来，ウグイの鰓の塩類細胞においてNHE3とNa+/HCO3-共輸送体（NBC1）が共局在するという酸性順応モデルが提唱され多くの研究者に受け入れられてきたが，本研究では，ウグイの塩類細胞はNHE3陽性細胞とNBC1陽性細胞の2種に明確に区別され，NHE3とNBC1は決して同一の塩類細胞に共局在しないことが明らかとなった．ウグイのNHE3陽性細胞とNBC1陽性細胞は，ティラピアのIII型およびII型塩類細胞と似た特徴を呈した．
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