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2015 年度 実施状況報告書

温度感受性TRPチャネルを介した乳汁分泌調節機序に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26450441
研究機関北海道大学

研究代表者

小林 謙  北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30449003)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードTRPチャネル / 泌乳期 / 乳腺 / 乳分泌 / 乳腺胞上皮細胞
研究実績の概要

乳汁とは泌乳期の乳腺由来の分泌液である。この乳汁産生は温度変化に対して敏感であり、例えば牛乳を産する泌乳牛では、その体温変動に伴って乳質や乳量が変化することが知られている。また、外気温が27度を超える暑熱ストレス下においては、乳量低下、乳成分異常、体細胞数増加などの症状が認められる。一方、寒冷下では乳汁分泌能は低下し、ヒトの乳汁分泌過多症の対処療法として乳房の局所的冷却が行われている。これらのことから、乳腺には温度を感知するセンサーが存在し、その温度センサーが乳分泌能を制御していると考え、温度感受性受容体であるTRPチャネルについて調べた。
これまでの結果、泌乳期の乳腺にはTRPM2, TRPM4, TRPM8, TRPV4が発現していることがわかった。これらのTRPチャネルが感知する温度域は各々で異なっており、TRPM4およびTRPM8は体温より低い温度域で、TRPM2およびTRPV4は体温以上の温度域で活性化する。また、泌乳期乳腺におけるTRPM8とTRPV4の局在を調べたところ、どちらも乳汁分泌細胞である乳腺胞上皮細胞に発現していることがわかった。ウエスタンブロッティングの結果、培養した乳腺上皮細胞においてもTRPV4とTRPM8が発現していた。
続いて、in vitroにおいて乳汁分泌を誘導した乳腺上皮細胞を用いて、TRPM8とTRPV4のアゴニスト/アンタゴニストが及ぼす影響について調べた。その結果、TRPM8の不活性化は代表的な乳成分であるカゼインやblood-milkバリアを構成するクローディンの発現を調節することがわかった。また、培養温度や培地組成によっても、TRPM8のアゴニスト/アンタゴニストの作用は異なっており、乳腺上皮細胞の乳分泌能が温度によって高度に制御されていると考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成26年度および平成27年度の研究が当初の計画通りに進行していることから、上記の区分に評価した。

今後の研究の推進方策

平成26年度の研究が概ね当初の計画通りに進行し、平成27年度ではin vitro実験主体で研究を進めた。平成28年度は当初の計画にあるin vivo実験を中心に研究を行い、その進行状況次第で電気生理学的な評価やカゼイン以外の乳成分の解析実験を適宜追加し、研究を発展させる予定である。

次年度使用額が生じた理由

今回発生した3510円は、注文した実験用試薬の納入が2016年度内に間に合わなかった結果の金額です。

次年度使用額の使用計画

今年度、購入予定であった実験用試薬を用いた実験を行うため、その購入費として使用します。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Pro-inflammatory cytokine TNF-α is a key inhibitory factor for lactose synthesis pathway in lactating mammary epithelial cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi K, Kuki T, Oyama S, Kumura H
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research

      巻: 340 ページ: 295-304

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2015.10.030

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Early down-regulation of milk production after weaning by pup removal and prior to involution in mouse mammary glands.2015

    • 著者名/発表者名
      Uejyo T, Oyama S, Kuki T, Kumura H, Kobayashi K
    • 雑誌名

      Cell and Tissue Research

      巻: 359 ページ: 643-653

    • DOI

      10.1007/s00441-014-2013-7

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 乳腺胞上皮細胞のin vitro培養モデルに関する検証2015

    • 著者名/発表者名
      小林 謙、津上優作、松長康太、玖村朗人
    • 学会等名
      第20回 日本乳房炎研究会学術集会
    • 発表場所
      国立科学博物館(東京・台東区)
    • 年月日
      2015-10-24
  • [学会発表] イソフラボンが乳腺上皮細胞のβ-カゼイン産生とタイトジャンクションに及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      津上優作、大山翔子、松長康太、玖村朗人、小林 謙
    • 学会等名
      第20回 日本乳房炎研究会学術集会
    • 発表場所
      国立科学博物館(東京・台東区)
    • 年月日
      2015-10-24
  • [学会発表] 泌乳期乳腺のタイトジャンクション形成におけるプロラクチンと糖質コルチコイドの役割2015

    • 著者名/発表者名
      小林 謙、津上優作、筒井志織、松長康太、玖村朗人
    • 学会等名
      日本畜産学会 第120回大会
    • 発表場所
      酪農学園大学(北海道・江別市)
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-12

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公開日: 2017-01-06  

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