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2021 年度 実施状況報告書

唾液腺感受性亢進におけるβアレスチンシグナル経路の関与とその分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K09821
研究機関日本歯科大学

研究代表者

森田 貴雄  日本歯科大学, 新潟生命歯学部, 教授 (20326549)

研究分担者 根津 顕弘  北海道医療大学, 歯学部, 准教授 (00305913)
竹澤 晴香 (山口晴香)  日本歯科大学, 新潟生命歯学部, 講師 (00756942)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード唾液分泌 / ピロカルピン / βアレスチン / ムスカリン受容体 / MAPキナーゼ / 遺伝子発現
研究実績の概要

ピロカルピンは唾液分泌促進薬として使用されており、長期の服用により唾液分泌量が増加することが知られているが、その分子メカニズムは解明されていない。そこで本研究は、ピロカルピンの長期投与による唾液分泌量増加の分子メカニズムを明らかにすることを目的とする。
1)ラット(9週齢)にピロカルピンを投与し、分泌した唾液量を測定した。その1週間後、同じラット(10週齢)に再度同量のピロカルピンを投与し、唾液分泌量を測定したところ、ほとんどのラット(19例中16例)で、1回目の分泌量に比較して、2回目の唾液分泌量が増加した。同じ10週齢のラットの唾液分泌量と比較しても、分泌量が有意に増加していた。しかし、同じムスカリン受容体アゴニストであるベタネコールを同様に投与して分泌量の変化を観察したところ、唾液分泌量の有意な増加は見られなかった。
2)ラット顎下腺におけるピロカルピン投与による種々の遺伝子発現の変化を解析した。Sgk1やCtgfなどの遺伝子発現量が無刺激のコントロールに比べて増加していた。
3)唾液腺由来培養細胞であるHSY細胞を用いて、ピロカルピン刺激による遺伝子発現変化を解析した。HSYにおいてもピロカルピン刺激によるSgk1発現量の増加が観察されたが、この増加量は顎下腺に比べて少なかった。またこの発現増加は、βアレスチンシグナルの活性化を阻害することにより抑制された。さらに、Sgk1遺伝子発現量の増加は、MAPキナーゼキナーゼ(MAPKK)阻害剤の添加により抑制される傾向が観察された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

目的分子の発現解析を、組織スライス標本を用いた免疫組織(細胞)化学法で行うことを計画した。しかし、当研究室においてこの実験系が確立されていなかったため、免疫染色法を実施するシステムを構築するのに時間がかかり、実施が遅れている。
ラット顎下腺において発現量が変化した遺伝子の発現解析を、唾液腺培養細胞を用いて行うことを計画した。しかし、培養細胞において発現している遺伝子の種類が、顎下腺組織で発現しているものとは異なっていたため、解析の標的となる遺伝子の同定に時間を要した。そのため、培養細胞を用いた遺伝子発現解析の実験に遅れが生じている。

今後の研究の推進方策

培養細胞を用いた遺伝子発現解析実験で効果の見られた阻害剤を、ラットの顎下腺開口部から逆行性に注入し、ピロカルピン刺激による遺伝子の発現変化にどのような影響を与えるのかを解析する。それと同時に、分泌された唾液量を測定し、これらの阻害剤が唾液分泌にどのような影響を与えるかを解析する。
唾液腺由来培養細胞において、ピロカルピン刺激による遺伝子発現変化が顎下腺に比べてそれほど顕著でなかったことから、唾液腺由来細胞に限らず、他の培養細胞(神経由来SH-SY5Yなど)を用いて行うことも検討する。
ベタネコールの投与による唾液分泌の変化がピロカルピンのものと異なっていたことから、ベタネコール刺激による遺伝子発現変化を解析し、ピロカルピンと比較することにより唾液分泌増加のメカニズムを明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

本年度に、ピロカルピン刺激により発現が変化する分子の組織・細胞内局在を免疫組織化学法で解析することを計画していた。しかし、当研究室での本実験系が十分に確立されていなかったため、そのための実験試薬や器具などの購入ができなかった。このため、当該金額が生じてしまった。
また、本年度にいくつかの国内学会での研究発表、および研究分担者との打合せのための国内旅費を計上していたが、新型コロナ感染防止のために実施できなかった。
来年度では、免疫組織化学実験を行うために必要な抗体や器具、試薬類の購入費として物品費を使用する。また、国内学会での研究発表、および研究分担者との打合せのための国内旅費を使用する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Combination of Near-Infrared Photoimmunotherapy Using Trastuzumab and Small Protein Mimetic for HER2-Positive Breast Cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi H, On J, Morita T, Suzuki T, Okada Y, Ono J, Evdokiou A
    • 雑誌名

      Int. J. Mol. Sci.

      巻: 22 ページ: 12213

    • DOI

      10.3390/ijms222212213

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spontaneous calcium responses of SF2 rat dental epithelial cells stably expressing the calcium sensor G-GECO2021

    • 著者名/発表者名
      Ishida N, Murata K, Morita T, Semba S, Nezu A, Tanimura A
    • 雑誌名

      Biomed Res.

      巻: 42 ページ: 193-201

    • DOI

      10.2220/biomedres.42.193

    • 査読あり
  • [学会発表] Relationship between synchronized tissue-wide Ca2+ oscillations and blood flow fluctuations induced by acetylcholine in rat submandibular gland2022

    • 著者名/発表者名
      Nezu A, Morita T, Ishii H, Nagai T, Tanimura A
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
  • [学会発表] EGFR 過剰発現唾液腺癌に対する抗体小分子を用いた光免疫療法2022

    • 著者名/発表者名
      山口晴香
    • 学会等名
      第40回日本口腔腫瘍学会総会・学術大会
  • [学会発表] 口腔乾燥症患者の唾液バイオマーカーの模索2021

    • 著者名/発表者名
      水橋 史, 小出 馨, 森田貴雄, 戸谷収二, 近藤敦子, 浅沼直樹, 佐藤利英, 渡會侑子
    • 学会等名
      公益社団法人日本補綴歯科学会第130回記念学術大会
  • [学会発表] Combination Near-Infrared Photoimmunotherapy Using Trastuzumab and Small Protein Mimetic for HER2 Overexpressing Breast Cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi H, On J, Morita T, Suzuki T, Okada Y, Ohno J, Evdokiou A
    • 学会等名
      World Molecular Imaging Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] ピロカルピン刺激による遺伝子発現変化におけるβアレスチン系の関与2021

    • 著者名/発表者名
      森田貴雄, 根津顕弘, 山口晴香, 佐藤律子, 谷村明彦
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会学術大会
  • [学会発表] アセチルコリン刺激によって生じる顎下腺のCa2+と血流オシレーションとその調節機構2021

    • 著者名/発表者名
      根津顕弘, 森田貴雄, 石井久淑, 谷村明彦
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会学術大会
  • [学会発表] EGFR 過剰発現唾液腺癌に対する新しい光免疫療法2021

    • 著者名/発表者名
      山口晴香, 森田貴雄
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会学術大会
  • [学会発表] アセチルコリン刺激により生じる顎下腺のCa2+オシレーションと血流振動の調節機構2021

    • 著者名/発表者名
      根津顕弘, 森田貴雄, 石井久淑, 谷村明彦
    • 学会等名
      第65回日本唾液腺学会学術集会

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公開日: 2022-12-28  

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