| 研究課題/領域番号 |
23K21258
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| 補助金の研究課題番号 |
21H02337 (2021-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2021-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分42010:動物生産科学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
小林 謙 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (30449003)
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| 研究分担者 |
川原 学 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (70468700)
磯部 直樹 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (80284230)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
採択後辞退 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2024年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2023年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
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| キーワード | 乳腺上皮細胞 / TRPチャネル / 物理化学的刺激 / 乳産生 / 形態形成 / タイトジャンクション / 乳分泌 / 乳腺発達 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
乳腺上皮細胞は妊娠期に増殖・分化し、泌乳期に乳分泌を行う細胞である。また、乳腺上皮細胞は温度・伸縮などの物理的刺激やpH変化・生理活性物質などの化学的刺激に曝される細胞でもある。しかし、乳腺上皮細胞がこれら物理化学的刺激をどのように感知し、妊娠期の乳腺発達と泌乳期の乳分泌を行っているのか、わかっていない。本研究では、乳腺上皮細胞に発現するTRPチャネルが物理化学的刺激を感知する多機能センサーとして妊娠期の乳腺発達と泌乳期の乳分泌を制御していると仮説を立て、その実証を行う。
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| 研究実績の概要 |
乳房内の乳腺上皮細胞は妊娠期に乳管と乳腺胞のネットワーク構造を発達させ、分娩後の泌乳期に乳成分産生を行う。しかし、乳腺上皮細胞の乳腺上皮細胞は温度・伸縮などの物理的刺激やpH変化・生理活性物質などの化学的刺激に曝されることによって変化する。近年、これらの物理化学的刺激を感知する受容体としてTRPチャネルに関する論文が多数報告されている。しかし、妊娠期の形態形成と泌乳期の乳産生において、乳腺上皮細胞のTRPチャネルがどのように関与しているか、現時点で不明な点が多い。そこで本研究では物理化学的刺激を感知するTRPチャネルが乳腺組織の形態形成と乳分泌を制御する機構の解明を進めている。
2022年度までに得られた研究結果をさらに精査した結果、培養下の乳腺上皮細胞の頭頂部側にTRPV4が感知する物理的刺激である静水圧を負荷すると、その圧力の強さや時間に応じて、カゼインの分泌量やタイトジャンクション構成タンパク質の発現量が変化することがわかった。また、静水圧負荷は乳腺上皮細胞の乳産生能力を上方調節するSTAT5やグルココルチコイド受容体の活性化を阻害しつつ、炎症性のシグナル分子であるSTAT3やNF-kappaBの不活性化をも誘導することがわかった。さらに、周期的な静水圧の負荷がカゼインの分泌量を増加させることもわかった。続いて、培養下で得られた知見が乳用家畜にも応用可能かを確認するため、泌乳ヤギにTRPA1とTRPM8を活性化するメントールを投与する実験を行った。その結果、乳量が減少し、抗菌活性をもつS100A７およびS100A8の乳中濃度上昇が確認された。一方、炎症性サイトカインであるTNF-alphaやIL-10の乳中濃度も上昇しており、TRPチャネルが乳量や乳成分組成に影響することが示唆された。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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