| 研究概要 |
数理モデルによる外層基底側膜の輸送分子阻害時の表現型の予測
現行のモデル上で、外層基底側膜に設定しているK+取込み輸送体(Na+,K+-ATPase・NKCC)の活性を10%に低下させると、K+循環がこの場所で障害されることで外層内のK+濃度が減少し、頂上膜のK+拡散電位およびISの電位の低下を介して内リンパ液高電位も大きく減少する。加えて、K+取込み輸送体を様々な度合いで阻害した場合や、Na+,K+-ATPaseとNKCCの一方を阻害した場合などをモデルで検討した。しかし、外層基底側膜のNa+,K+-ATPaseとNKCCを含めた数理モデルでは、膜電位の変化が再現できず、再度電気生理実験へと立ち戻る計画へと変更した。
外層基底側膜に発現するK+輸送体の貢献の解明
申請者のグループは、in vivo実験系で薬物を用いた電気生理学的手法により、外層基底側膜に発現するNa+,K+-ATPaseの寄与について研究を行い、内リンパ液高電位とK+循環への寄与を明らかにした。具体的には、Na+,K+-ATPaseの阻害薬であるウアバインを投与し、外層基底側膜のK+濃度が低下することを確認できた。さらに、同部位におけるNKCCの貢献を電気生理学的に明らかにするべく、阻害薬による実験も実行した。その結果、外層基底側膜のK+濃度は、阻害薬の投与にもかかわず、低下を認めず、これまでK+循環や内リンパ電位に関係すると考えられて来たNKCCが、実際には殆ど寄与していないことが実験により明らかとなった。現在その成果を論文に纏め、科学雑誌への投稿を予定ている。
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| 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
外層基底側膜のNa+,K+-ATPaseとNKCCを含めた数理モデルでは、膜電位の変化が再現を試みたが、再現できず、そのため、再度電気生理実験へと立ち戻る計画へと変更した。まず、in vivo実験系で薬物を用いた電気生理学的手法により、らせん靭帯に発現するNa+,K+-ATPaseの寄与について研究を行い、内リンパ液高電位とK+循環への寄与を明らかにした。さらに、NKCCの貢献を電気生理学的に明らかにするべく、阻害薬による実験を実行し、らせん靭帯におけるイオン濃度と電位変化が測定された。その成果はすでに日本生理学会、および日本薬理学会にて発表している。現在実験結果を基にした数理モデルの改訂に努めている。また実験結果単独で論文に纏め、科学雑誌への投稿を予定している。
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