2019 Fiscal Year Annual Research Report
乳腺上皮細胞の温度応答性分子群が乳腺組織の形態形成と機能発現を制御する機構の解明
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18H02320
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
小林 謙 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (30449003)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
磯部 直樹 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 准教授 (80284230)
川原 学 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (70468700)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 乳腺上皮細胞 / 乳腺 / 暑熱ストレス / 寒冷ストレス / 乳分泌 / TRPチャネル / ヒートショックプロテイン / 乳分泌培養モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究のロードマップの通り、2018年度研究の続きとして温度応答性分子群の調節因子について調べた結果、ペパーミント精油とその含有成分であるメントールとユーカリプトールが乳腺上皮細胞に発現する低温度受容体のTRPM8とTRPA1を活性化し、乳腺上皮細胞の乳タンパク質産生や乳脂質の直径を調節することがわかった。この結果はTRPM8とTRPA1の活性化する温度で培養した場合とは相違点があり、今後も検証を続ける必要性が指摘された。
妊娠期における乳腺組織発達と温度の関係を調べるため、乳管伸長、乳腺胞出芽、および乳腺胞内腔形成をin vitroで再現した乳腺上皮細胞のスフェロイド培養を行い、37℃、39℃、41℃で培養した。その結果、乳管伸長は37℃の場合と比較して41℃で抑制され、39℃ではほとんど影響しないことがわかった。乳腺胞出芽においても、41℃ではスフェロイドから出芽する数は37℃や39℃の場合よりも少なく、スフェロイドの大きさにも影響が認められた。さらに、乳腺胞の内腔形成およびその直径拡大は41℃で抑制され、37℃と39℃の間には大差がなかった。以上の結果は、乳腺上皮細胞の乳産生や形態形成は低温の寒冷ストレスや高温の暑熱ストレスの影響を受けることを示していた。
実際にヤギの乳房を局所的に加熱して暑熱ストレスを負荷した結果、体細胞数やタイトジャンクション構成タンパク質の局在が変化しており、乳房の局所的な温度上昇が乳腺上皮細胞や免疫細胞に影響することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
上記の研究実績の概要で述べた通りに研究が進んでおり、当初の研究計画で示した研究ロードマップとほぼ同じ進捗状況であるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進は、当初の研究計画通りの実験・研究と昨年度までの研究成果に基づいた追加実験・研究の2本立てで行う。まず、前者の“各温度応答性分子の活性化が乳腺組織発達と乳分泌に及ぼす影響”では、昨年度までに温度による影響をin vitro培養モデルで調べたことから、今年度は各温度応答性分子群の活性化・不活性化をそれらのノックダウン、ノックアウトおよび化学的刺激により誘発して調べる。また、“暑熱ストレス下における温度応答性分子群の関与の実証”では、気温の昼夜変動や季節変動に伴う乳房温度の変化を再現するため、 短期（1～12時間）と長期（1～10日）の温度応答性分子群の活性化による影響も調べる。一方、後者の追加実験・研究としては、温度応答性分子群の一つであるTRPM8とTRPA1を活性化する成分がペパーミント内に二種類存在していたことを踏まえ、温度応答性分子群を刺激する有効成分を家畜飼料やハーブ類の中から探索し、その影響をin vivoおよびin vitroで調べる予定である。
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Research Products
(6 results)
