| Project/Area Number |
13137204
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
成瀬 達 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (50180550)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石黒 洋 名古屋大学, 総合保健体育科学センター, 助教授 (90303651)
古家 園子 名古屋大学, 自然科学研究機構・生理学研究所, 助手 (20096952)
長浜 真人 三重大学, 医学部, 講師 (50198355)
北川 元二 名古屋大学, 医学部附属病院, 助手 (80262898)
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| Project Period (FY) |
2001 – 2004
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2004)
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| Budget Amount *help |
¥35,600,000 (Direct Cost: ¥35,600,000)
Fiscal Year 2004: ¥8,900,000 (Direct Cost: ¥8,900,000)
Fiscal Year 2003: ¥9,200,000 (Direct Cost: ¥9,200,000)
Fiscal Year 2002: ¥8,500,000 (Direct Cost: ¥8,500,000)
Fiscal Year 2001: ¥9,000,000 (Direct Cost: ¥9,000,000)
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| Keywords | 水チャネル / 水輸送 / 膵導管細胞 / HCO_3^-輸送 / CFTR / SLC26 / 嚢胞線維症 / 慢性膵炎 / aquaporin / Na^+-HCO_3^-共輸送体 / 介在部導管 / 小葉内膵管 / 水透過性 / AQP1 / 単離小葉間膵管 / 細胞内小胞 / 細胞内Cl^-濃度 / HCO_3^-分泌 / 5-hydroxytriptamine / Na^+HCO_3^-cotransport |
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| Research Abstract |
膵臓は1日に約1.5Lの消化酵素とHCO_3^-に富んだアルカリの膵液を分泌する。膵の水とHCO_3^-分泌は主に膵導管細胞が担っている。導管細胞におけるcystic fibrosis transmembrane conductance regulator(CFTR)を介したHCO_3^-輸送により形成されるイオンの濃度勾配に従い、水は水チャネルAQP1を通って管腔内に分泌される。嚢胞線維症では水分泌が障害され、メコニウムイレウスや膵の嚢胞性変化が生じると考えられている。そこで、CFTRの機能の解析と、その機能が消失(嚢胞線維症)または低下(慢性膵炎)する病態における水チャネルの発現と機能の解析を進めた。
1.膵導管細胞の水輸送は1mOsm/kg以下の濃度勾配で調節されている。通常の飲酒量に相当する1-10mMのエタノールは水輸送を強く増加させる。この作用にCFTRの関与が推定される。
2.CFTRにより調節を受けるイオン輸送体(SLC26 family)との相互作用を解析し、膵導管細胞におけるHCO_3^-輸送の分子基盤を明らかにした。更にCFTRによるHCO_3^-輸送はCl^-濃度により調節されていることを明らかにした。
3.日本人の慢性膵炎患者におけるCFTR遺伝子変異および多型を初めて明らかにし、半数の患者にCFTR機能低下があることを明らかにした。
4.嚢胞線維症モデルマウス(DFマウス)において、野生型マウスに比べAQP1の発現が増加しており、同時に水透過性が上昇していることが明らかとなった。
5.ヒト膵導管由来膵癌細胞株(野生型PANC-1,嚢胞線維症CFPAC-1)を用いて、CFTR機能が膵導管細胞のAQPの発現と水透過性に及ぼす影響を検討した。
6.モルモットの小腸よりRNAを単離し、CFTR遺伝子をクローニングし、その遺伝子構造を解明した。モルモットCFTRは1482アミノ酸残基より成り、ヒトCFTRとの相同性は90.7%であった。RNAi法によりCFTRを特異的にノックダウンさせ、水およびHCO_3^-輸送を検討した。
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