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前年度の検討では、膵β細胞株INS-1においてセロトニンからNASが生成されることを直接証明することはできなかった。そこで今年度は、マウス単離膵島での検討に戻し、メラトニン関連遺伝子の発現に雌雄差がある可能性、および妊娠により変化する可能性について検討した。
雄雌C3H/Heマウスから単離した膵島において、MT1、MT2受容体、AANAT、HIOMTのmRNA発現量をqPCR法により解析した。MT1、MT2受容体、及びAANAT の発現は認められたが、それらの発現量に雌雄差は認められなかった。HIOMTの発現は、雄雌どちらの膵島においても認められなかった。また、単離膵島からのグルコース誘発インスリン分泌に対するNASの抑制作用についても検討したが、雌雄差は認められなかった。なお、雄雌どちらの膵島においても、MT1受容体の方がMT2受容体よりも高発現であった。また、雌性マウス妊娠期を通しての発現量変化も認められなかった。以上より、膵島内でメラトニン関連分子発現量に雌雄差はなく、主にNASはMT1受容体を介してグルコース誘発インスリン分泌を抑制し、その作用にも雌雄差はないことが示唆された。そこでさらに、AANATの発現が環境により変化する可能性の検討を加えた。AANATの発現に対するcAMPの効果を検討したところ、アデニル酸シクラーゼ活性化薬であるforskolin 14時間処置により、AANATのmRNA発現量は有意に増大した。以上より、膵β細胞でのAANATの発現は、細胞内cAMPレベルの上昇により増大することが示唆され、NAS生成を介した膵β細胞機能調節系が存在する可能性が示された。
以上のように、本研究で仮定したメラトニン関連分子と妊娠との関係を支持する結果は得られなかったものの、膵β細胞におけるメラトニン関連分子に関する新たな知見を得ることができた。
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