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2018 年度 実績報告書

鼻腔粘膜線毛上皮細胞におけるセルセンサーの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K16950
研究機関産業医科大学

研究代表者

大淵 豊明  産業医科大学, 医学部, 講師 (00412651)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード鼻科生理学 / 鼻腔粘膜 / 有毛上皮細胞 / 線毛運動 / ATP / pannexin-1 / イオンチャネル / TRPV1
研究実績の概要

鼻腔は呼吸の際に外気と初めて接触する粘膜で覆われており、鼻腔粘膜は常に温度や湿度の変化に暴露されている。本課題では、そのような鼻腔粘膜細胞が外部環境の変化に対してどのような反応を示すのか、単一細胞レベルでのセルセンサー検索と位置付けて研究した。
まず、鼻腔粘膜細胞が外気温の変化にどのような反応を示すのかを調べた。高温度受容体であるTRPV1 agonistであるcapsaicin刺激により、ラット鼻腔粘膜組織から細胞外へ放出されるATPが増加することを明らかにした。一方、TRPV2、および低温受容体であるTRPM8とTRPA1のagonistを投与してもATP放出増加はみられなかった。次に、ラット鼻腔粘膜から単離した単一上皮細胞からパッチクランプ法を用いて電気記録を行い、電気生理的にTRPV1とPannexin-1とが機能連関していることを示した。Capsaicin投与によるATPの放出はPannein-1を経由しており、細胞外に放出されたATPは、鼻腔粘膜の多列円柱上皮細胞の線毛運動の活動性に関与することを明らかとした。
続いて、capsaicin投与で、細胞のapical sideが収縮することを見出した。この現象はTRPV1 blockerやPannexin-1 antagonist存在下ではみられなかった。陰イオンであるATP-がPannexin-1を経由して細胞外へ放出される際に、水も同時に放出されていることを示唆する所見と考えられた。線毛運動を効率よく行うために、Pannexin-1は陰イオンバランスを介して線毛周囲のliquidを保つ作用も有している可能性がある。
以上の結果は、米国科学誌であるChannels誌と欧州科学誌であるEuropean Archives of Oto-Rhino-Laryngology誌においてそれぞれ報告した。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Synchronized roles of pannexin and connexin in nasal mucosal epithelia2018

    • 著者名/発表者名
      Ohbuchi Toyoaki、Suzuki Hideaki
    • 雑誌名

      European Archives of Oto-Rhino-Laryngology

      巻: 275 ページ: 1657~1661

    • DOI

      10.1007/s00405-018-4947-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 鼻科生理学におけるPannexin-12018

    • 著者名/発表者名
      大淵豊明、上田陽一、鈴木秀明
    • 学会等名
      第95回 日本生理学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] The relationship between subjective pitch matched tinnitus loudness and tinnitus handicap inventory in patients with chronic tinnitus2018

    • 著者名/発表者名
      Toyoaki Ohbuchi, Ba Hung Do, Takuro Kitamura Tetsuro Wakasugi, Yuki Ito, Hideaki Suzuki
    • 学会等名
      55th Inner Ear Biology Workshop
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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