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物理的損傷や細菌感染などから消化管を保護するため、腸管粘膜表面は杯細胞から分泌された粘液で覆われており、ムチンという複雑な糖鎖構造が水分保持力に関連している可能性がある。また、粘液による細胞保護は水分子の存在が重要であり、組織の局所的環境変化によって、粘液の水分量や含有バランスが変動し、さまざまな疾患の発症に影響すると想定される。そこで、主な粘液成分であるムチンと水チャネルの関連性に焦点を当てて研究を進めてきたが、最終年度は、ムチン産生と水分子の関連性を明らかにすることに重点をおいた。本研究においてモデルとして使用している絶食マウス小腸においてAQP3の遺伝子発現は、絶食16時間後には、全体を通して発現が上昇し、一方、AQP9発現は絶食前とほぼ変化を認めなかったが、タンパク質発現と局在を検討するため、AQPの免疫組織化学染色法を行ったところ、絶食前(0h)では、空腸絨毛の上皮細胞膜で発現が認められ、回腸では確認できなかた。一方、絶食16時間後では、回腸にも発現し、細胞質全体に発現が認められた。また、絶食16時間後、前年度より発現上昇が確認されていた空腸の杯細胞にて、PGM34とAQP3の共染色が確認された。以上、絶食により、PGM34陽性ムチンおよびAQP3発現が上昇し、さらに、双方の共局在が確認されたことから、絶食により飲水量が少なくなるのに加え、上皮細胞の代謝回転が停滞し、管腔内からの水分採取能が低下することから細胞内にある水分子を、水チャネルを使って粘液層に供給する必要があり、既に体内に存在する水分を少しでも多く取り込み保持するためにAQP3が通常摂食時に比べて多く発現すると示唆された。
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