暑熱馴化による唾液腺機能亢進の分子機序の解明：ドライマウス治療への応用を目指して

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23590278
• Research Institution: Shimane University
• Principal Investigator: 紫藤 治 島根大学, 医学部, 教授 (40175386)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松崎 健太郎 島根大学, 医学部, 助教 (90457185) ; 片倉 賢紀 島根大学, 医学部, 助教 (40383179) ; 橋本 道男 島根大学, 医学部, 准教授 (70112133)
• Keywords: 暑熱馴化 / 唾液腺 / 運動トレーニング / アクアポリン / ＨＳＰ / HIF-1α

Research Abstract

本年度はこれまでの研究結果と研究推進方策に従い、個体と細胞レベルで以下の二点を検討した。
1）自発運動によるラット唾液腺のアクアポリン（AQP）の誘導：運動トレーニングと暑熱馴化には交叉適応がある。本年度はラットの自発運動によるAQP1とAQP5の発現の変化を検討した。ウィスタ－系雄ラットを環境温24℃、明暗周期 12:12時間、自由摂食・摂水下、輪回しつきケージで飼育した。ラットを自発運動が可能な運動群と、運動ができない対照群に分けた。40日間の運動期間後、運動群と対照群の顎下腺のAQPのタンパク発現量を検討した。自発運動量の個体差が大きく、運動群をさらに低運動群と高運動群に分けた。顎下腺組織のAQP1のタンパク発現量は対照群に比べ両運動群でやや大きかった。AQP5やAQP誘導に関与するTRPV1, V3 やNa-K ATPaseのタンパク発現量も両運動群と対象群で差は無かった。ピロカルピンによる唾液の分泌量は低運動群でやや高かった。輪回し自発運動はAQPの誘導と唾液分泌に有効である可能性も考えられる。
2）高温での細胞培養によるAQP誘導関連因子の発現の変化：これまでの検討によりAQPの誘導にはhypoxia inducible factor-1α(HIF-1α)が関与すること、ならびに、高温自体がAQPを誘導する可能性が示唆されている。ここでは、mouse fibroblast cellを用い、HIF-1αおよびAQPの膜移動に関与するheat shock protein（HSP）の発現が高温によりいかに影響される科検討した。細胞を37.0℃、5％ CO2下あるいは39.5℃、5％ CO2下で60日間培養した。高温での培養によりHIF-1αおよびHSP40、70、90のタンパク発現量が増加した。温度刺激が直接AQPを誘導する系を賦活化する可能性が示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Long-term Heat Exposure Prevents Hypoxia-Induced Apoptosis in Mouse Fibroblast Cells (2014)
  • Author(s): Sugimoto N, Shido O, Matsuzaki K, Katakura M, Hitomi Y, Tanaka M, Sawaki T, Fujita Y, Kawanami T, Masaki Y, Okazaki T, Nakamura H,Koizumi S, Yachie A, Umehara H.
  • Journal Title: Cell Biochem Biophys Volume: in press Pages: online
  • DOI: 10.1007/s12013-014-9912-9
  • Peer Reviewed