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In vivo機能解析による唾液腺の代償性機能亢進機構の解明と分泌亢進誘導

研究課題

研究課題/領域番号 20K09882
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分57010:常態系口腔科学関連
研究機関北海道医療大学

研究代表者

根津 顕弘  北海道医療大学, 歯学部, 准教授 (00305913)

研究分担者 森田 貴雄  日本歯科大学, 新潟生命歯学部, 教授 (20326549)
細矢 明宏  北海道医療大学, 歯学部, 教授 (70350824)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード唾液分泌 / 代償性肥大 / 機能亢進 / Ca2+応答 / in vivo機能解析 / 網羅的遺伝子解析 / in vivo機能解析法 / 代償性機能亢進 / 細胞内カルシウム応答 / 腺血流 / 機能亢進腺 / 細胞内カルシウム動態 / 遺伝子発現 / in vivo 機能解析 / 代償性機能亢進機構 / 遺伝子発現解析 / Ca2+イメージング / 血流動態 / In vivo機能解析
研究開始時の研究の概要

唾液腺は片側が機能不全に陥ると残った唾液腺が代償性に肥大し、低下した唾液分泌を補っている。本研究課題では片側唾液腺障害によって起こる唾液腺の代償性機能亢進を起こすしくみを明らかにすることを目的とする。本目的を達成するため、①「機能亢進腺」の遺伝子発現量および局在解析と②「機能亢進腺」におけるintravital イメージングおよび唾液分泌の同時測定によるin vivo機能解析法を用いて、機能亢進を誘導する神経伝達物質や内因性シグナル分子を解析する。また網羅的遺伝子解析により得られた「機能亢進腺」で変化する遺伝子を検索し、そのしくみを利用した「唾液が出やすくなる唾液腺」の誘導を試みる。

研究成果の概要

唾液腺は片側が機能不全に陥ると残った唾液腺が代償性に肥大し、低下した唾液分泌を補っている。我々は生きた動物の顎下腺のCa2+応答と唾液分泌の同時測定により、代償性肥大を起こすシグナルが残存顎下腺を機能亢進腺に誘導することを明らかにした。また顎下腺組織の網羅的遺伝子解析により、機能亢進腺誘導に関わる6つのマーカー遺伝子を同定した。さらにこれらマーカー変動を定量解析することで、片側障害による機能亢進の誘導シグナルとして副交感神経系の伝達物質が関与することを明らかにした。細胞増殖因子陽性細胞数の計測により、機能亢進腺では導管細胞から腺房細胞への分化や腺房細胞の増殖が起こっていることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題では、唾液腺のCa2+応答と唾液分泌を同時に測定可能なin vivo機能解析法を用いて、唾液腺の代償性肥大は単なる腺肥大ではなく分泌刺激に対する感受性が亢進した機能亢進腺へ誘導することを明らかにした。また機能亢進腺の網羅的遺伝子変動解析により、機能亢進腺で変化するマーカー遺伝子を同定し、それらを用いて副交感神経系伝達物質が誘導シグナルとして働くことを示した。さらにマーカー遺伝子変動や増殖因子の陽性細胞数計測により、このシグナルは導管から腺房へ分化と細胞増殖に関与する可能性が示された。得られた知見は、生体が持つ自己回復能の誘導による全く新しいドライマウス治療法への応用が期待できる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (23件)

  • [雑誌論文] Local anesthetics inhibit muscarinic acetylcholine receptor-mediated calcium responses and the recruitment of β-arrestin in HSY human parotid cells2024

    • 著者名/発表者名
      Shimatani Mari、Morita Takao、Yanuar Rezon、Nezu Akihiro、Tanimura Akihiko
    • 雑誌名

      Journal of Oral Biosciences

      巻: - 号: 2 ページ: 465-472

    • DOI

      10.1016/j.job.2024.04.002

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Muscarinic acetylcholine receptor-mediated phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase in HSY salivary ductal cells involves distinct signaling pathways2024

    • 著者名/発表者名
      Yanuar Rezon、Semba Shingo、Nezu Akihiro、Tanimura Akihiko
    • 雑誌名

      Journal of Oral Biosciences

      巻: - 号: 2 ページ: 447-455

    • DOI

      10.1016/j.job.2024.02.002

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of aquaporin 5 and glandular blood flow in the acetylcholine-induced secretion of saliva in rats2023

    • 著者名/発表者名
      AKTER MST Tahmina、NEZU Akihiro、AKAMATSU Tetsuya、TANIMURA Akihiko
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 44 号: 2 ページ: 51-63

    • DOI

      10.2220/biomedres.44.51

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • 年月日
      2023-04-02
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enhancement of receptor‐mediated calcium responses by phenytoin through the suppression of calcium excretion in human gingival fibroblasts2023

    • 著者名/発表者名
      Minowa Erika、Hayashi Yoshinobu、Goh Kenji、Ishida Narumi、Kurashige Yoshihito、Nezu Akihiro、Saitoh Masato、Tanimura Akihiko
    • 雑誌名

      Journal of Periodontal Research

      巻: 58 号: 2 ページ: 274-282

    • DOI

      10.1111/jre.13089

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Insertion of circularly permuted cyan fluorescent protein into the ligand-binding domain of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor for enhanced FRET upon binding of fluorescent ligand2022

    • 著者名/発表者名
      Jahan Azmeree、Akter MST Tahmina、Takemoto Kiwamu、Oura Tai、Shitara Akiko、Semba Shingo、Nezu Akihiro、Suto Satoshi、Nagai Takeharu、Tanimura Akihiko
    • 雑誌名

      Cell Calcium

      巻: 108 ページ: 102668-102668

    • DOI

      10.1016/j.ceca.2022.102668

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Recent findings on the therapeutic effect of pilocarpine on dry mouth.2022

    • 著者名/発表者名
      MST. Tahmina Akter, Akihiro Nezu Akihiko Tanimura.
    • 雑誌名

      北海道医療大学歯学会雑誌

      巻: 41 ページ: 27-28

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Responses of salivary glands to intake of soft diet2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Shigeru、Nezu Akihiro、Tanimura Akihiko、Nakamichi Yoshiyuki、Yamamoto Tsuneyuki
    • 雑誌名

      Journal of Oral Biosciences

      巻: 64 号: 2 ページ: 210-216

    • DOI

      10.1016/j.job.2022.03.006

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Spontaneous calcium responses of SF2 rat dental epithelial cells stably expressing the calcium sensor G-GECO2021

    • 著者名/発表者名
      ISHIDA Narumi、MURATA Kaori、MORITA Takao、SEMBA Shingo、NEZU Akihiro、TANIMURA Akihiko
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 42 号: 5 ページ: 193-201

    • DOI

      10.2220/biomedres.42.193

    • NAID

      130008090720

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • 年月日
      2021-09-21
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 「どのくらいの細胞内Ca2+濃度上昇で唾液分泌は起こるのか?」2020

    • 著者名/発表者名
      根津顕弘,谷村明彦.
    • 雑誌名

      北海道医療大学歯学雑誌

      巻: 39 ページ: 43-43

    • NAID

      120006884799

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 固形餌の咀嚼による唾液腺の機能維持と自己回復における神経系の関与2024

    • 著者名/発表者名
      根津顕弘、藤田尚正、照光 真、谷村明彦
    • 学会等名
      北海道医療大学歯学会第42回学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 口腔感覚刺激による唾液腺の自己回復機構の解析2023

    • 著者名/発表者名
      根津顕弘、高橋 茂、加藤志織、谷村明彦
    • 学会等名
      第97回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 口腔感覚刺激による唾液腺の自己回復メカニズムの解明2023

    • 著者名/発表者名
      根津顕弘、高橋 茂、加藤志織、谷村明彦
    • 学会等名
      第67回日本唾液腺学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 口腔感覚刺激を介した唾液腺の自己回復のしくみの薬理学的解析2023

    • 著者名/発表者名
      根津顕弘、高橋 茂、加藤志織、谷村明彦
    • 学会等名
      第64回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] AQP5レベルの異なるラット系統を用いた唾液分泌機構の薬理学的解析2022

    • 著者名/発表者名
      根津顕弘、MST Tahmina Akter、谷村明彦
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Carbachol and Pilocarpine activate ERK signaling via distinct mechanism.2022

    • 著者名/発表者名
      2.Rezon Yanuar, Shingo Semba, Akihiro Nezu, Takao Morita and Akihiko Tanimura.
    • 学会等名
      第66回日本唾液腺学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] アセチルコリン刺激による顎下腺全体で起こるCa2+オシレーションと血流振動の制御メカニズム2022

    • 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64回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Role of blood flow changes on acetylcholine-induced salivary secretion in rat strains with different level of aquaporin 5.2022

    • 著者名/発表者名
      Tahmina Akter, Akihiro Nezu, Akihiko Tanimura.
    • 学会等名
      第64回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨の透明化技術とイメージングによる扁平上皮癌細胞の骨破壊と骨形成抑制の解析.2022

    • 著者名/発表者名
      島谷真梨, 根津顕弘, 谷村明彦
    • 学会等名
      第64回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Muscarinic receptor agonists activate ERK signaling via distinct mechanism in salivary cells.2022

    • 著者名/発表者名
      Rezon Yanuar, Shingo Semba, Akihiro Nezu, Akihiko Tanimura.
    • 学会等名
      第35回薬物作用談話会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット顎下腺におけるアセチルコリンによる組織全体の同期するCa2+オシレーションと血流変動の関係2022

    • 著者名/発表者名
      根津顕弘、森田貴雄、石井久淑、永井健治、谷村明彦
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Elucidation of salivary secretion mechanism and development of novel treatments for dry mouth using different AQP5 expression rat strains.2021

    • 著者名/発表者名
      Tahmina Akter, Akihiro Nezu, Akihiko Tanimura.
    • 学会等名
      第34回北海道薬物作用談話会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Acetylcholine-induced blood flow changes play important role for salivary secretion in different AQP5 expression rat strains.2021

    • 著者名/発表者名
      Tahmina Akter, Akihiro Nezu, Akihiko Tanimura.
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] アセチルコリン刺激によって生じる顎下腺のCa2+と血流オシレーションとその調節機構.2021

    • 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63回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 透明化技術を用いた扁平上皮癌細胞による骨破壊と骨形成抑制のイメージング解析.2021

    • 著者名/発表者名
      島谷真梨, 根津顕弘, 谷村明彦.
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Role of blood flow changes on acetylcholine-induced salivary secretion in rat strains differentially expressing AQP52021

    • 著者名/発表者名
      Tahmina Akter, Akihiro Nezu, Akihiko Tanimura
    • 学会等名
      第65回日本唾液腺学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] アセチルコリン刺激により生じる顎下腺のCa2+オシレーションと血流振動の調節機構2021

    • 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65回日本唾液腺学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Intravital Ca2+ imagingと遺伝子解析による唾液腺における代償性機能亢進の分子機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      根津顕弘、高橋 茂、森田貴雄、谷村明彦
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparison of acetylcholine-induced salivary secretion in different AQP5 expression rat strains2021

    • 著者名/発表者名
      Tahmina Akter, Akihiro Nezu, Akihiko Tanimura
    • 学会等名
      北海道医療大学歯学会第39回学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Intravital imagingと遺伝子解析による唾液腺における代償性機能亢進の分子機構の解明.2020

    • 著者名/発表者名
      根津顕弘,高橋 茂,森田貴雄,谷村明彦.
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学位術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ラットグリア細胞腫瘍由来C6細胞のATP刺激による細胞体と突起部のカルシウム応答の特性.2020

    • 著者名/発表者名
      郷賢治,根津顕弘,照光真,谷村明彦.
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学位術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of fluorescent biosensors using competitive FRET analyses.2020

    • 著者名/発表者名
      Azmeree Jahan, Akihiro Nezu, Akihiko Tanimura.
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学位術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of acetylcholine-induced salivary secretion in different AQP5 expression rat strains.2020

    • 著者名/発表者名
      Tahmina Akter, Akihiro Nezu, Akihiko Tanimura.
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学位術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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