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唾液腺Ca2+応答の低侵襲的長期間イメージング技術の確立と機能・再生研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K11484
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機能系基礎歯科学
研究機関北海道医療大学

研究代表者

谷村 明彦  北海道医療大学, 歯学部, 教授 (70217149)

研究分担者 石井 久淑  北海道医療大学, 歯学部, 教授 (00275489)
根津 顕弘  北海道医療大学, 歯学部, 准教授 (00305913)
森田 貴雄  日本歯科大学, 新潟生命歯学部, 准教授 (20326549)
赤松 徹也  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 准教授 (80294700)
研究協力者 村田 佳織  
蓑輪 絵里香  
郷 賢治  
石田 成美  
ジャハン アズメリー  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード唾液腺 / in vivo / 蛍光 / カルシウム / 遺伝子 / ウイルス / カルシウム応答 / イメージング / 蛍光タンパク質 / ウイルスベクター / アセチルコリン / in vivoイメージング / 光ファイバー / 薬理学 / 生理学 / バイオテクノロジー
研究成果の概要

本研究では、唾液腺細胞にCa2+センサー遺伝子を発現させたラットを使ったin vivo Ca2+イメージング解析技術を低侵襲的で長期間の解析ができる実験系に発展させることを目的とする。発現ベクターとしてアデノ随伴ウイルス・ベクター(AAV)およびレンチウイルス・ベクター(LVV)を使って、YC-Nano50, G-GECO, GCaMPなどのCa2+センサー遺伝子を唾液腺に導入し、1ヶ月以上の長期発現に成功した。また低侵襲的イメージング用の光ファイバー・システムを用い、GCaMPを発現させたラット唾液腺におけるCa2+ waveのin vivo Ca2+イメージング観察に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

In vivo Ca2+イメージング技術に、微小圧力センサーを使ったリルタイム唾液分泌測定法や、レーザースペックル血流計を使った血流イメージング法を組合わせる事によって、アセチルコリン刺激による唾液分泌における唾液腺腺房細胞のCa2+応答と血流の関係を解析することが可能になった。光ファイバー・システムを導入することによって、神経刺激や感覚刺激などの生理的な刺激による唾液分泌とCa2+応答の解析が可能になると期待される。また長期期間のストレスや薬物投与による唾液分泌障害や、唾液腺の再生や機能回復に伴うCa2+応答の変化の解析には、長期間のCa2+イメージング観察が有用になると期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] University of Auckland(ニュージーランド)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 生体内の分子・機能を観るバイオイメージング技術2019

    • 著者名/発表者名
      谷村 明彦
    • 雑誌名

      O plus E

      巻: 41 ページ: 395-400

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 歯原性上皮細胞におけるマイグレーションの制御因子の同定―成長因子とケモカインの相互作用-2019

    • 著者名/発表者名
      村田佳織,石田成美,齊藤 正人,谷村 明彦
    • 雑誌名

      北海道医療大学歯学雑誌

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Measurement of IP3 by using Competitive Fluorescent Ligand Assay (CFLA) method2019

    • 著者名/発表者名
      Jahan A, Nezu A, Tanimura A
    • 雑誌名

      北海道医療大学歯学雑誌

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Bcl_2 and IP3 compete for the ligand_binding domain of IP3Rs modulating Ca2+ signaling output2019

    • 著者名/発表者名
      Ivanova H, Wagner LE II, Tanimura A, Vandermarliere E, Luyten T, Welkenhuyzen K, De Smedt H, Lennart ML,Yule DI,Parys JB, Bultynck G
    • 雑誌名

      Cellular and Molecular Life Sciences

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Simultaneous monitoring of Ca2+ responses and salivary secretion in live animals reveals a threshold intracellular Ca<sup>2+</sup> concentration for salivation.2019

    • 著者名/発表者名
      Nezu A, Morita T, Nagai T, Tanimura A
    • 雑誌名

      Experimental physiology

      巻: 104 号: 1 ページ: 61-69

    • DOI

      10.1113/ep086868

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] InVivo imaging study for the regulation of salivary gland functions.2018

    • 著者名/発表者名
      Tanimura A
    • 雑誌名

      Impact

      巻: 2018 ページ: 38-40

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 薬物性歯肉増殖症におけるTGF‐βの関与2018

    • 著者名/発表者名
      蓑輪映里佳, 谷村明彦, 齊藤正人
    • 雑誌名

      北海道医療大学歯学雑誌

      巻: 37 ページ: 55-55

    • NAID

      120006495190

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] IP<sub>3</sub>シグナル解析法の進歩と細胞内シグナル研究への応用2018

    • 著者名/発表者名
      谷村明彦,根津顕弘,森田貴雄,村田佳織
    • 雑誌名

      日本薬理学雑誌

      巻: 152 号: 1 ページ: 21-27

    • DOI

      10.1254/fpj.152.21

    • NAID

      130007403956

    • ISSN
      0015-5691, 1347-8397
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the dynamical structure of calcium oscillations2017

    • 著者名/発表者名
      Sneyd J, Han JM, Wang L, Chen J, Yang X, Tanimura A, Sanderson MJ, Kirk V, Yule DI
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A

      巻: 114 号: 7 ページ: 1456-1461

    • DOI

      10.1073/pnas.1614613114

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A mathematical model of calcium dynamics in HSY cells2017

    • 著者名/発表者名
      Han JM, Tanimura A, Kirk V, Sneyd J
    • 雑誌名

      PLoS Comput Biol

      巻: 13 号: 2 ページ: e1005275-e1005275

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1005275

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Highly Sensitive Measurement of Inositol 1,4,5-Trisphosphate by Using a New Fluorescent Ligand and Ligand Binding Domain Combination2016

    • 著者名/発表者名
      Oura, T.; Murata, K.; Morita, T.; Nezu, A.; Arisawa, M.; Shuto, S.; Tanimura, A.
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 17 号: 16 ページ: 1509-1512

    • DOI

      10.1002/cbic.201600096

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] <b>Effect of 1,25-dihydroxyvitamin D</b><b><sub>3</sub></b><b> on spontaneous calcium responses in rat dental epithelial SF2 cells revealed by long-term </b><b>imaging </b>2016

    • 著者名/発表者名
      Murata K, Takahashi A, Morita T, Nezu A, Fukumoto S, Saitoh M, Tanimura A
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 37 号: 6 ページ: 329-334

    • DOI

      10.2220/biomedres.37.329

    • NAID

      130005252683

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 細胞質型イノシトール三リン酸(IP3)バイオセンサー“cLIBRAvIIS”を用いた唾液腺腺房細胞のIP3測定法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      根津顕弘,, 森田貴雄, 谷村明彦
    • 雑誌名

      北海道医療大学歯学会雑誌

      巻: 35 ページ: 13-22

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ヒト歯肉線維芽細胞におけるCa2+動態の変化とフェニトインの作用.2019

    • 著者名/発表者名
      蓑輪映里佳,倉重圭史,村田佳織,根津顕弘,谷村明彦,齊藤正人.
    • 学会等名
      北海道医療大学歯学会第37回学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of improved IP3 biosensors using circularly permuted fluorescent proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Azmeree Jahan, 村田佳織, 森田貴雄, 根津顕弘, 谷村明彦
    • 学会等名
      北海道医療大学歯学会第37回学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] In vivo Ca2+イメージングと遺伝子発現の網羅的解析による唾液腺の代償性機能亢進機序の解明2018

    • 著者名/発表者名
      根津顕弘,森田貴雄,永井健治,谷村明彦
    • 学会等名
      第63回日本唾液腺学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] In vivo Ca2+イメージングと遺伝子の網羅的解析による唾液腺代償性機能亢進の分子メカニズムの解析2018

    • 著者名/発表者名
      根津顕弘,森田貴雄,谷村明彦.
    • 学会等名
      第60回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒト歯肉線維芽細胞におけるCa2+動態とフェニトインの作用2018

    • 著者名/発表者名
      蓑輪映里佳, 村田佳織, 倉重佳史, 齊藤正人, 谷村明彦
    • 学会等名
      第60回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 唾液腺培養細胞におけるムスカリン受容体刺激による遺伝子発現変化2018

    • 著者名/発表者名
      森田貴雄, 根津顕弘, 梨田智子, 谷村明彦
    • 学会等名
      第60回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] In vivo Ca2+イメージングと遺伝子の網羅的解析による唾液腺代償性機能亢進の分子メカニズムの解析2018

    • 著者名/発表者名
      根津顕弘, 森田貴雄, 谷村明彦
    • 学会等名
      第60回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 歯原生上皮細胞のマイグレーションと遺伝子発現におけるカルシウム応答の役割2018

    • 著者名/発表者名
      村田佳織, 森田貴雄, 根津顕弘, 齊藤正人, 谷村明彦
    • 学会等名
      第60回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Role of the store-operated calcium entry on differentiation of dental epithelial cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Kaori Murata, Takao Morita, Akihiro Nezu, Masato Saitoh, Akihiko Tanimura.
    • 学会等名
      WCP2018 KYOTO 18th world congress of basic and clinical pharmacology_
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simultaneous monitoring of Ca2+ response and salivary secretion in rat submandibular gland in live animals.2018

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Nezu, Takao Morita, Akihiko Tanimura.
    • 学会等名
      WCP2018 KYOTO 18th world congress of basic and clinical pharmacology_
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ピロカルピン刺激を介した顎下腺及び脳における遺伝子発現の亢進2017

    • 著者名/発表者名
      森田貴雄,根津顕弘,梨田智子, 谷村明彦.
    • 学会等名
      第59回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] アセチルコリンによるラット顎下腺の唾液分泌における細胞内Ca2+濃度の閾値の算定2017

    • 著者名/発表者名
      根津顕弘 ,森田貴雄 ,谷村明彦
    • 学会等名
      第59回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Regulation of cell migration and gene expression by the store-operated calcium entry in dental epithelial cells2017

    • 著者名/発表者名
      村田佳織
    • 学会等名
      第59回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 受容体刺激による唾液分泌と機能亢進:Ca2+応答と遺伝子発現制御2017

    • 著者名/発表者名
      谷村明彦, 根津顕弘, 森田貴雄
    • 学会等名
      第59回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ニコンランチョンセミナー『共焦点レーザー顕微鏡と多光子レーザー顕微鏡』 ―骨の透明化とライブセルイメージング―2017

    • 著者名/発表者名
      谷村明彦
    • 学会等名
      第59回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Roles of muscarinic receptors on the functions of salivary glands2016

    • 著者名/発表者名
      A. Tanimura, A. Nezu, T. Morita
    • 学会等名
      4th Stensen symposium
    • 発表場所
      自然科学研究機構岡崎コンファレンスセンター(愛知県・岡崎市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] オーバービュー(受容体を介する薬物作用機序の新概念)2016

    • 著者名/発表者名
      谷村明彦
    • 学会等名
      第58回歯科基礎医学会学術大会サテライトシンポジウム
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] In vivoイメージングを使った細胞内シグナルと生体機能の同時解析:唾液腺腺房細胞のCa2+応答と唾液分泌2016

    • 著者名/発表者名
      谷村明彦、根津顕弘、森田貴雄
    • 学会等名
      第58回歯科基礎医学会学術大会メインシンポジウム
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ピロカルピンの前投与による唾液分泌亢進と遺伝子発現変化2016

    • 著者名/発表者名
      森田貴雄、根津顕弘、谷村明彦
    • 学会等名
      第58回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アセチルコリンによる顎下腺のCa2+オシレーションにおける腺血流動態の影響2016

    • 著者名/発表者名
      根津顕弘、森田貴雄、石井久淑、谷村明彦
    • 学会等名
      第58回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Intravitalイメージングによる細胞内シグナルと唾液分泌の制御機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      谷村明彦
    • 学会等名
      最新口腔神経科学講演会
    • 発表場所
      大阪大学歯学部F棟4階大学院セミナー室(大阪府・大阪市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] FRET法における被験物質蛍光センサーの固定用無機系繊維シート2018

    • 発明者名
      谷村明彦 小島理恵 佐々木晧平 川部雅章
    • 権利者名
      谷村明彦 小島理恵 佐々木晧平 川部雅章
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-179893
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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