2016 Fiscal Year Annual Research Report
Regulatory mechanism of milk secretion by temperature-sensitive TRP channels
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26450441
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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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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | TRPチャネル / 泌乳期 / 乳腺上皮細胞 / 乳分泌 / blood-milk barrier |
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| Outline of Annual Research Achievements |
泌乳期乳腺は、乳房温度の変化に対して敏感に反応し、産生する乳汁量やその成分組成を変化させる。しかし、泌乳期乳腺がどのような機序で温度変化を認識しているのかは不明である。そこで本研究では、温度変化を感知する膜タンパク質であるtransient receptor potential (TRP)チャネルに着目した。
温度感受性TRPチャネル9種類の発現パターンをRT-PCRで調べたところ、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。特にTRPM8は体温より低い温度域で、TRPV4は体温前後やそれ以上の温度域で活性化するTRPチャネルとして知られている。そこで両温度チャネルの活性化/不活性化が乳腺上皮細胞の乳汁産生能やblood-milk barrierに及ぼす影響について、マウス乳腺上皮細胞に乳汁産生能を誘導した培養モデルを作製し、各TRPチャネルのアゴニスト/アンタゴニストを用いて調べた。その結果、TRPM8の活性化/不活性化は代表的な乳成分であるβ-カゼインの産生能力を減少させ、blood-milk barrierの中心的役割を担うタイトジャンクションを構成タンパク質（Claudin-1, -3, -4）の発現パターンを調節することがわかった。一方、TRPV4の短期的な活性化は乳腺上皮細胞の乳汁産生能を活性化していた。しかし、TRPV4の長期的な活性化は乳腺上皮細胞に細胞死を誘導し、その結果として乳汁産生能やblood-milk barrierが消失することも見出された。同様の結果は乳腺上皮細胞の培養温度を高く設定した場合にも認められた。
以上のことから、泌乳期乳腺の乳腺上皮細胞は乳房温度の変化を温度センサーであるTRPM8とTRPV4の活性化/不活性化を介して感知し、乳汁産生能を調節していると考えられた。
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