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グルカゴン様ペプチド-1（glucagon-like peptide-1; GLP-1）は、小腸内分泌L細胞から分泌され、グルコース濃度上昇によって起こるインスリン分泌を増強する。小腸内分泌L細胞は、管腔内の栄養素、特にグルタミンの濃度変化に応答してGLP-1を分泌するが、その詳細な制御機構については、不明である。
そこで小腸内分泌L細胞モデルGLUTag細胞における、グルタミン投与時の細胞内Ca2+濃度（[Ca2+]i）およびcAMP濃度（[cAMP]i）の動態を解析した。その結果、グルタミン投与により[Ca2+]iおよび[cAMP]iが上昇することが分かった。グルタミンは、細胞外Na+と共にナトリウム-アミノ酸共輸送体によって細胞内に取り込まれる。細胞内に取り込まれたNa+は、細胞膜を脱分極させ、細胞内へのCa2+流入を引き起こす。その結果、GLP-1が分泌されると考えられている。そこで、細胞外Na+除去下での、グルタミン投与時の[Ca2+]iおよび[cAMP]i動態を解析した。その結果、細胞外Na+の除去により、グルタミン投与によって起こる[Ca2+]i上昇は抑制されたが、[cAMP]i上昇は抑制されなかった。また、このグルタミン刺激依存的に起こる[cAMP]i上昇は、Gsタンパク質阻害剤の投与では阻害されなかった。今後は、siRNAライブラリーを用いてグルタミン刺激依存的に起こる[cAMP]i上昇に関与する遺伝子の解析を予定している。
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