味細胞における肥満抑制物質レプチンによる甘味応答抑制の分子機構に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12671801
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 杉本 久美子 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 講師 (10133109)
• Keywords: レプチン / レプチン受容体 / 味細胞 / 味神経 / 甘味応答 / 選択的抑制 / K^+チャネル / 遺伝的糖尿病

Research Abstract

肥満遺伝子産物のレプチンは、視床下部に働いて、摂食を抑制しエネルギー消費を促すことが知られている。この中枢作用に加え、末梢味覚系においても調節作用を発揮することを我々は見出した。即ち、正常マウスでは、血漿レプチン濃度の上昇により甘味刺激に対する味神経応答が選択的に抑制されること、さらに、レプチンが味細胞のK^+チャネルを活性化することを明らかにした。しかし、この作用を受ける味細胞が甘味刺激に対し応答しなければ、甘味応答の選択的調節にはつながらない。
そこで本研究では、レプチンに応答する味細胞が、甘味刺激のサッカリンにも応答するか否かをパッチクランプ法により検討した。その結果、レプチン存在下でK^+コンダクタンス増大を示した味細胞のほとんど全てが、サッカリンに対し逆にK^+コンダクタンスの減少を生じた。この応答を膜電位で見ると、同一味細胞において、サッカリンの脱分極に対し、レプチンは過分極を生じる結果となり、甘味刺激による脱分極がレプチン存在下では減弱されることが判明した。正常なレプチン受容体を欠く遺伝的糖尿病マウスでは、高濃度のレプチン投与によっても、味神経甘味応答の抑制や味細胞のK^+コンダクタンス増大が認められず、味細胞でのレプチンによる抑制性調節が機能しないため、より高い甘味応答性を示すものと考えられた。
上記の作用がレプチン受容体を介することを検証するため、抗体染色法およびin situ hybridizationを用いて受容体の検出を行った結果、味蕾内の一部の細胞は、レプチン受容体、特に細胞内情報伝達に不可欠なlong-formのレプチン受容体を発現していることが証明された。甘味受容体候補の一つT1R3も味蕾内に検出されたが、レプチン受容体との共発現について今後検討が必要である。また、レプチン結合からK^+チャネル活性化に至るまでの細胞内情報伝達系についてさらに検討する予定である。

Research Products

• [Publications] Kawai Kirio: "Leptin as a modulator of sweet taste sensitivities in mice"Proceedings of the National Academy of Sciences of the U.S.A.. 97・20. 11044-11049 (2000)
• [Publications] Sugimoto Kumiko: "Glutamate transduction mechanism in mouse taste cells"Sensory Neuron. 3・3. 139-154 (2001)
• [Publications] Ninomiya Yuzo: "Leptin and sweet taste"Vitamines and Hormones. (in press). (2002)
• [Publications] Sugimoto Kumiko: "Ion channels and second messengers involved in transduction and modulation of sweet taste in mouse taste cells"Pure and Applied Chemistry. (in press). (2002)
• [Publications] 杉本久美子: "肥満抑制物質レプチンによる味覚応答調節機構"口腔病学会雑誌. 67・4. 343 (2000)
• [Publications] 杉本久美子: "レプチンと味覚"日本味と匂学会誌. 8・1. 55-62 (2001)