外分泌における水電解質輸送と開口分泌の協調機構

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10044334
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 村上 政隆 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助教授 (10104275)
• 研究分担者: 吉垣 純子 日本大学, 松戸歯学部, 助手 (40256904) ; 瀬川 彰久 北里大学, 医学部, 講師 (50154638) ; 杉谷 博士 日本大学, 松戸歯学部, 助教授 (20050114) ; 瀬尾 芳輝 京都府立医学大学, 医学部, 講師 (90179317) ; 吉村 啓一 北海道大学, 歯学部, 助教授 (30000938)
• キーワード: 水分泌 / 電解質輸送 / 蛋白分泌 / 開口放出 / 唾液腺 / 輸送体 / チャネル / 細胞内情報伝達

研究概要

本研究は、大量の水分泌と蛋白質の開口分泌を観察できる唾液腺に対象を限定、小胞輸送により運ばれた分泌顆粒が細胞膜に融合し開口放出を起こすプロセスについて共同研究者の各実験サイトで分子生理的、形態学的に水電解質輸送と開口分泌を計測、水輸送・開口分泌両システム間の協調機構を検討することを目的とする。平成11年度、
A.分泌経過チーム:酵素開口分泌のうち粘液分泌のモデルとして、顎下腺の血管潅流・単離細胞標本を作製し、カルバコール(ムスカリン性受容体刺激)イソプロテレノール(βアドレナジック刺激)について水分泌・ムチン分泌・酸素消費の時間経過を測定。耳下腺と比較し、βアドレナリン性受容体刺激で開口分泌が相当量増加するにも関わらず、水分泌と酸素消費が有意に増加しないことを見出した。一方前年度耳下腺で観測されたわずかな酸素消費増加は、11年度明らかになった刺激後期でのわずかな水分泌と対応する可能性が高くなり、分泌刺激による開口分泌増加には殆どエネルギー消費の増加がみられない可能性が高くなった。
B.形態チームは、細胞内マセレーション法を導入し、レーザー:走査電子顕微鏡を用い、耳下腺の血管潅流・単離細胞標本の時間経過の観察を継続した。共焦点レーザー顕微鏡による観察で細胞間隙の開閉が分泌刺激による起こることを観測した。分泌細管にロードした色素が分泌初期に薄まることから、この時細胞内よりの水分泌が傍細胞経由より優位であることが示された。このことは、10年度に見出したカルバコール刺激による細胞間小管の拡大と対応させると、細胞間隙経路の機能的開門は、経細胞経路からの水分泌より遅れることを示唆した。
C.開口放出関連蛋白チームは、分泌関連蛋白の局在の検討を開始した。また、ターゲットの細胞膜における局在を、形態グループと協力して実施するために、新しいSEM法の開発に着手した。
D.分泌物質の運動性グループは、本年は、水分泌経路のサイズの測定のため研究協力者ヒル博士(ケンブリッジ大)と共同実験を行い標識デキストランの腺房上皮通過を測定した。本年度は、シドニー大学において、羊口腔腺の潅流実験を行い、水分泌の陰イオン依存性について、詳細な測定を行なった。

研究成果

• [文献書誌] Ko SBH: "Arginine vasopressin inhibits fluid secretion in guinea pig pancreatic duct cells"Am J. Physiol. 277. G48-G54 (1999)
• [文献書誌] Yosimura K: "Carbachol-induced Ca increase, but not activation of protein kinase C, stimulate exocytosis in rat parotid acini"J Physiol. 522. 403-416 (2000)
• [文献書誌] Murakami M: "Relationship between amylase and fluid secretion in the isolated perfused whole parotid gland of the rat"Eur J Morphol. 38(4)(in press). (2000)
• [文献書誌] Murakami M: "Relationship between amylase and fluid secretion in the isolated perfused whole parotid gland of the rat"Italian Journal of Anatomy and Embriology. 104 Suppl NO1. 143-143 (1999)
• [文献書誌] perfused whole parotid gland: "Presence of a complex containing vesicle-associated membrane protein 2 in rat parotid acinar cells & its disassembly upon activation of cAMP-dependent kinase"J. Biol. Chem.. 274(33). 23642-23646 (1999)
• [文献書誌] Seo JT: "Caffeine does not inhibit substance P-evoked intracellular Ca2+ mobilization in rat salivary acinar cells"Am. J. Physiol.. 276. C915-C922 (1999)
• [文献書誌] Ogata Y: "Involvement of prostaglandins in histamine H1 receptor-operated Ca2+ entry in human gingival fibroblasts"Life Sci.. 64. 71-77 (1999)
• [文献書誌] Ozeki T: "Ribose 1,5-bisphosphate regulates rat kidney cortex phosphofructokinase"Comp. Biochem. Physiol.. 124B. 327-332 (1999)
• [文献書誌] A Segawa: "Cell biology of human salivary secretion"Italian Journal of Anatomy and Embryology. Vol 104, Suppl(1). 634-634 (1999)
• [文献書誌] A Segawa: "easurement of secretion in confocal microscopy"Methods in Enzymology. 307. 328-340 (1999)
• [文献書誌] H Takemura: "Millisecond analyses of Ca2+initiation sites evoked by muscarinic receptor stimulation in exocrine acinar cells"Biochem Biophys Res Comm. 259. 656-660 (1999)
• [文献書誌] A Segawa: "Cell biology of human salivary secretion"Eur J Morphol. 38(4)(in press). (2000)