消化管における水チャネル機能と水輸送のダイナミックス

胃肠道水通道功能和水运输动力学

基本信息

批准号：
13137204
负责人：
成瀬達
金额：
$ 22.78万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

膵臓は1日に約1.5Lの消化酵素とHCO_3^-に富んだアルカリの膵液を分泌する。膵の水とHCO_3^-分泌は主に膵導管細胞が担っている。導管細胞におけるcystic fibrosis transmembrane conductance regulator(CFTR)を介したHCO_3^-輸送により形成されるイオンの濃度勾配に従い、水は水チャネルAQP1を通って管腔内に分泌される。嚢胞線維症では水分泌が障害され、メコニウムイレウスや膵の嚢胞性変化が生じると考えられている。そこで、CFTRの機能の解析と、その機能が消失(嚢胞線維症)または低下(慢性膵炎)する病態における水チャネルの発現と機能の解析を進めた。1.膵導管細胞の水輸送は1mOsm/kg以下の濃度勾配で調節されている。通常の飲酒量に相当する1-10mMのエタノールは水輸送を強く増加させる。この作用にCFTRの関与が推定される。2.CFTRにより調節を受けるイオン輸送体(SLC26 family)との相互作用を解析し、膵導管細胞におけるHCO_3^-輸送の分子基盤を明らかにした。更にCFTRによるHCO_3^-輸送はCl^-濃度により調節されていることを明らかにした。3.日本人の慢性膵炎患者におけるCFTR遺伝子変異および多型を初めて明らかにし、半数の患者にCFTR機能低下があることを明らかにした。4.嚢胞線維症モデルマウス(DFマウス)において、野生型マウスに比べAQP1の発現が増加しており、同時に水透過性が上昇していることが明らかとなった。5.ヒト膵導管由来膵癌細胞株(野生型PANC-1,嚢胞線維症CFPAC-1)を用いて、CFTR機能が膵導管細胞のAQPの発現と水透過性に及ぼす影響を検討した。6.モルモットの小腸よりRNAを単離し、CFTR遺伝子をクローニングし、その遺伝子構造を解明した。モルモットCFTRは1482アミノ酸残基より成り、ヒトCFTRとの相同性は90.7%であった。RNAi法によりCFTRを特異的にノックダウンさせ、水およびHCO_3^-輸送を検討した。

胰腺分泌大约1.5升消化酶和碱性胰汁，每天富含HCO_3^ - 。胰腺水和HCO_3^ - 分泌主要是由胰腺导管细胞进行的。根据HCO_3^-Transport通过囊性细胞中的囊性纤维化跨膜电导调节剂（CFTR）形成的离子的浓度梯度，通过水通道AQP1分泌水。囊性纤维化被认为会导致液体分泌受损，并导致幼虫和胰腺的囊性变化。因此，我们分析了CFTR的功能以及水通道在其功能消失（囊性纤维化）或降低（慢性胰腺炎）的病理中的表达和功能。 1。胰腺导管细胞的水运输受到1moSm/kg低于1mosm/kg的浓度梯度调节。 1-10 mM乙醇对应于正常饮用，强烈增加了水的运输。假定CFTR参与此效果。 2。分析了与CFTR调节的离子转运蛋白（SLC26家族）的相互作用，以揭示胰腺导管细胞中HCO_3^ - 转移的分子基础。此外，据揭示了CFTR的HCO_3^-3-Transport受Cl^ - 浓度调节。 3。我们首先揭示了日本慢性胰腺炎患者的CFTR基因突变和多态性，表明一半患者的CFTR功能降低。 4。揭示了与野生型小鼠相比，囊性纤维化模型小鼠（DF小鼠）的AQP1表达增加，并且同时增加了水的渗透性。 5。使用人类胰管衍生的胰腺癌细胞系（野生型PANC-1，囊性纤维化CFPAC-1），我们研究了CFTR功能对胰管细胞AQP表达和水渗透性的影响。 6。从豚鼠的小肠中分离出RNA，克隆CFTR基因，并阐明基因结构。豚鼠CFTR由1482个氨基酸残基组成，与人CFTR为90.7％。 CFTR被RNAi方法专门击倒，并研究了水和HCO_3^-Transport。