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唾液分泌はカルシウムやサイクリックAMPなどの細胞内情報伝達因子によって調節される。ラット耳下腺ではカルシウムが水分泌、サイクリックAMPが蛋白分泌を誘導するが、これら情報伝達因子による唾液分泌の制御機構は謎である。これを解析するため、生きた耳下腺細胞の分泌動態を共焦点レーザー顕微鏡で直視した。
耳下腺スライスを蛍光色素含有培養液で灌流し、レーザー顕微鏡で開口分泌時の膜動態を観察した。その結果、開口分泌に2種類あることが判明した。β刺激(サイクリックAMPが伝達因子)では、開口分泌した顆粒膜は一個一個処理され、その際エンドサイトーシスは検知できない。α刺激やムスカリン刺激(カルシウムが伝達因子)では、開口分泌した顆粒膜は合一して大きく拡大し、明らかなエンドイトーシスで膜がとりこまれる。
次に、上記過程でのアクチン分布をファロイジン染色で調べ、2種のパターンが存在することがわかった。すなわちβ刺激では、融合した個々の分泌顆粒はアクチンに包まれるが、α刺激やムスカリン刺激では包まれない。アクチンをサイトカラシンDで破壊すると、β型の膜動態はα/ムスカリン型に変化し、膜動態はアクチンにより制御されると思われた。β刺激後、α刺激やムスカリン刺激を与えるとアクチンが破壊された。この作用はカルシウム依存的に生じたことから、カルシウムとアクチンの相互作用によって開口分泌の膜動態が制御されると推定され、水/蛋白分泌との関わりが示唆された。
これらの観察の過程で、従来水ももらさないと考えられていたtight junctionが分子量依存的に分子を透過させることを発見し、英文オリジナル論文として発表した。
以上の実験を遂行するにあたり、予定通り消耗品費を中心に予算を消化した。
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