重炭酸イオンチャネルの制御-新しい膵炎治療法の可能性-

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13670506
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 石黒 洋 名古屋大学, 総合保健体育科学センター, 助手 (90303651)
• 研究分担者: 北川 元二 名古屋大学, 医学部・附属病院, 助手 (80262898) ; 成瀬 達 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (50180550) ; 近藤 孝晴 名古屋大学, 総合保健体育科学センター, 教授 (20135388)
• キーワード: 膵導管細胞 / HCO_3^-分泌 / 単離小葉間膵管 / 電気化学勾配 / 細胞内電位 / 重炭酸イオンチャネル / Na^+-HCO_3^-共輸送体 / セクレチン

研究概要

膵導管細胞は、125mM以上の高濃度のHCO_3^-を含む膵液中に、HCO_3^-を分泌する。本研究では、昨年までに、モルモットの膵臓から単離した小葉間膵管(径100〜150μm)の管腔内を表層とは別個に漑流し(マイクロパーフュージョン)、セクレチンで刺激し管腔内を125mM HCO_3^-20mM Cl^-溶液で漑流した生理的条件では、細胞内HCO_3^-濃度は約20mM、細胞内Cl^-濃度は約7mMであると報告した。今年度は、管腔膜を介するHCO_3^-およびCl^-の電気化学勾配を調べるために、同じ実験条件で、微小電極を用いて細胞内電位を測定した。細胞内電位は約-60mVであり、HCO_3^-、Cl^-ともに電気化学勾配は細胞内→管腔であった。細胞内Cl^-濃度が細胞内HCO_3^-濃度に比べてかなり低く保たれているため、陰イオンチャネルを介してHCO_3^-が分泌されやすくなっている。セクレチンによってHCO_3^-分泌が刺激されている状態では、管腔内HCO_3^-濃度が低い時にはCl^-HCO_3^-交換体が、高い時には陰イオンチャネル(重炭酸イオンチャネル)がHCO_3^-輸送を担うという新しいモデルを提唱した。また、表層漑流液のHCO_3^-濃度を上げると過分極し、陰イオン輸送体の阻害剤であるH_2DIDSを表層漑流液に加えると脱分極した。血管側から細胞内への基底側膜を介するHCO_3^-の蓄積は、stoichiometry 1:2のNa^+-HCO_3^-共輸送体が担っていることがわかった。

研究成果

• [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] 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] 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] Gao KP, Mitsui T, Fujiki K, Ishiguro H, Kondo T.: "Effect of lactase preparations in asymptomatic individuals with lactase deficiency--gastric digestion of lactose and breath hydrogen analysis"Nagoya J Med Sci. 65. 21-28 (2002)
• [文献書誌] Kondo T, Tsuda T, Nose K, Ishiguro H, Mitsui T, Gao KP, Fujiki K.: "Assessment of colonic fermentation by hydrogen release from skin"Am J Gastroenterol. 97. 1271-1272 (2002)