| 研究課題/領域番号 |
12470005
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生理学一般
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| 研究機関 | 弘前大学 |
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研究代表者 |
泉井 亮 弘前大学, 医学部, 教授 (80108505)
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| 研究分担者 |
武尾 照子 弘前大学, 医学部, 助教授 (20113813)
菅 世智子 弘前大学, 生涯学習教育研究センター, 助教授 (80003408)
菅野 隆浩 弘前大学, 医学部, 助教授 (90195181)
小川 吉司 弘前大学, 医学部, 講師 (30281926)
中野 京子 弘前大学, 医学部, 助教授 (10113820)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| キーワード | ランゲルハンス島 / 膵α細胞 / 膵β細胞 / 膵δ細胞 / パッチクランプ / ギャップジャンクション / インスリン分泌 / カオス |
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| 研究概要 |
膵ランゲルハンス島(ラ島)はおもにα細胞とβ細胞、δ細胞によって構成されており、それぞれの細胞はグルカゴン、インスリン、ソマトスタチンを放出することで、生体の糖代謝の調節に関与している。本研究課題は、これらの3種類の細胞が実際にラ島に存在するときには、どのような細胞特性を示し、また隣接する異なる細胞種の間には、どのような機能的連携が生じているのか、という問題に対して、回答を得るために計画されたものである。ラ島より単離された個々の細胞については、特にβ細胞を中心に多くの研究が行われており、単離細胞(single cell)レベルの刺激-応答(インスリン分泌)連関機構についての解明が進んでいる。一方、ラ島臓器として、血中のグルコースに応答するインスリン分泌機構については、動物生体(whole animal)を用いた実験やラ島の灌流実験から、すでに多くの知見が得られている。本研究は、まさにwhole animalとsingle cellを繋ぐものである。
本研究の結果、以下のことが明らかになった。
1)ラ島内のβ細胞においてのみ、活動電位のバーストパターンが記録される。
2)バースト活動電位の終息には、流入するCa^<2+>で活性化されるK^+電流の作用が重要である。
3)β細胞-β細胞のギャップジャンクションはおよそ1nSである。
4)α細胞とδ細胞のグルコース応答機構はそれぞれ異なっている。
5)ラ島内のβ細胞からのグルコース応答性インスリン分泌量は単離β細胞の分泌量よりも大きく、この原因の一部に、α細胞から分泌されるグルカゴンが関係している。
さらに、単離β細胞とラ島内で集団として存在するβ細胞の活動電位発火の特性を分析した結果、単離β細胞ではカオス性が生じているが、ラ島内のβ細胞ではカオス性が消失していることが明らかになった。
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