消化管における水チャネル機能と水輸送のダイナミックス

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13137204
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 成瀬 達 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (50180550)
• 研究分担者: 古家 園子 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (20096952) ; 石黒 洋 名古屋大学, 総合保健体育科学センター, 助手 (90303651) ; 北川 元二 名古屋大学, 医学部附属病院, 助手 (80262898)
• キーワード: 膵導管細胞 / 水輸送 / AQP1 / 単離小葉間膵管 / 水透過性 / 細胞内小胞 / 介在部導管 / 小葉内膵管

研究概要

膵臓は1日に約1.5Lの消化酵素に富んだアルカリ性の膵液を分泌する。消化酵素の分泌は膵臓の約85%を占める腺房細胞から分泌される。酵素分泌に伴う水輸送は膵液分泌の5〜10%であり、大部分の水は膵の僅か5%を占める導管細胞からの重炭酸イオン分泌に伴う水の動きに起因する。本研究では、昨年までに、ラットの膵臓から単離した小葉間膵管を用いて、水透過性の測定、水チャネルのRT-PCRを行い、導管細胞にAQP1が発現しており、水輸送のほとんどを担っていることを示した。本年度は、免疫組織化学により、膵導管系におけるAQP1の分布をラット、モルモット、ヒトで比較検討した。膵の導管系は、腺房につながる介在部導管から、小葉内膵管、小葉間膵管、十二指腸に開口する主膵管と続く"ductal tree"を形成している。ラットでは、AQP1は、小〜中サイズの小葉間膵管に多く発現しており、介在部導管あるいは主膵管ではほとんどの細胞で発現していなかった。小葉間膵管では、AQP1は基底側膜、管腔膜どちらにも強く発現しており、細胞内小胞にも発現していた。モルモットでは、AQP1は、小葉間膵管に多く発現しており、小葉内膵管では発現が弱く、介在部導管あるいは主膵管ではほとんど発現していなかった。小葉間膵管では、基底側膜、管腔膜どちらにも発現していた。ヒトでは、AQP1は、介在部導管から小葉内膵管にかけて多く発現しており、小葉間膵管ではサイズが大きくなるにつれて発現が弱くなっていた。小葉内膵管では、基底側膜、管腔膜どちらにも発現していた。膵の導管系における水チャネルの分布は均一ではなく、種によって分布の違いが見られ、各部位での水輸送量の違いを反映していると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Naruse S, Kitagawa M, Ishiguro H, Fujiki K, Hayakawa T.: "Cystic fibrosis and related diseases of the pancreas"Best Pract Res Clin Gastroenterol. 16. 511-526 (2002)
• [文献書誌] Ishiguro H, Kitagawa M, Kondo T, Hayakawa T, Naruse S. et al.: "Membrane potential and bicarbonate secretion in isolated interlobular ducts from guinea-pig pancreas"J Gen Physiol. 120. 617-628 (2002)
• [文献書誌] Ko SBH, Lee MG, Naruse S, Muallem S. et al.: "A molecular mechanism for aberrant CFTR-dependent HCO_3 transport in cystic fibrosis"EMBO J. 21. 5662-5672 (2002)
• [文献書誌] Jin C, Naruse S, Kitagawa M, Ishiguro, H, Hayakawa T, et al.: "Motilin regulates interdigestive gastric blood flow in dogs"Gastroenterology. 123. 1578-1587 (2002)
• [文献書誌] Jin CX, Naruse S, Kitagawa M, Ishiguro H, Kondo T, Hayakawa S, Hayakawa T.: "Pancreatic stone protein of pancreatic calculi in chronic calcified pancreatitis in man"JOP. 3. 54-61 (2002)