Elucidation of signaling mechanism to other organs by small intestinal Na-dependent glucose absorption mechanism

通过小肠钠依赖性葡萄糖吸收机制阐明其他器官的信号传导机制

• 批准号: 22K19717
• 负责人: 林 久由
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: University of Shizuoka
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19717/
• 关键词: 陽イオン選択性; Na-依存性共輸送; SGLT-1; 腸管腔内恒常性; ナトリウム; SGLT1

生活習慣病の原因は、長年の偏った食生活と、ヒト遺伝子のミスマッチに依ることが大きいと推測されている。糖、NaCl摂取量が多いことは生活習慣病の原因であると考えられている。小腸でのグルコース吸収と、それに必要なNaがどのように小腸内で代謝されているかについて検討した。雑食のマウス、さらに変態により食性が変わるオタマジャクシで研究を行った。変態で食性の変化を起こし、消化管の形態変化(短縮)を起こす、オタマジャクシとカエルで腸管管腔内のNa濃度とグルコース吸収機序を調べた。オタマジャクシとカエルでは、グルコースの摂食の機会が異なると考えられるが、いずれでも管腔内のNa濃度は高く維持されていた。また、糖輸送機能を担うSGLT1と上皮細胞間隙に陽イオン選択性を賦与するタイト結合タンパク質の腸管長軸上の発現分布は一致しており、両生類においても細胞間隙を介するNa分泌が重要であることが示唆された。また、クローディン15欠損マウスの主な表現型は小腸の肥大化と小腸管腔内のNa濃度の低下であり、このNa濃度低下のため、Na依存性の栄養素吸収機構は抑制されていると考えられている。しかし小腸肥大化と管腔内のNa濃度の因果関係は明らかにされていない。このため昨年度は、クローディン15欠損マウスを用い検討を行なった。高Na食を長期に摂食させてもクローディン15欠損マウスの腸の肥大化は抑制されなかった。また、管腔内のNa濃度を変化させることはできなった。更に既報とは異なり、クローディン15欠損マウスでのグルコース吸収機構は大きく障害されていないことが示唆された。以上のことより、マウス小腸のNa代謝にはクローディン15が重要であることが示唆された。

据推测，生活方式相关疾病的原因很大程度上是由于长期不平衡的饮食习惯和人类基因的错配造成的。大量摄入糖和氯化钠被认为是导致生活方式相关疾病的原因。我们研究了小肠中的葡萄糖吸收以及其所需的钠如何在小肠中代谢。研究人员对杂食性小鼠和蝌蚪进行了研究，它们的饮食通过变态发生变化。我们研究了蝌蚪和青蛙的肠腔中的Na浓度和葡萄糖吸收机制，它们在变态过程中经历了摄食习惯的变化和消化道的形态变化（缩短）。蝌蚪和青蛙摄入葡萄糖的机会似乎不同，但两者的腔内Na浓度均保持较高水平。此外，在糖转运中发挥作用的SGLT1和赋予上皮细胞间隙阳离子选择性的紧密连接蛋白在肠道长轴上的表达分布一致，表明通过细胞间隙的Na分泌是有人认为这对两栖动物也很重要。此外，claudin-15缺陷小鼠的主要表型是小肠增大和小肠腔内Na浓度降低，并且Na浓度的降低抑制了Na依赖性营养吸收机制。然而，小肠增大与管腔内Na浓度之间的因果关系尚未阐明。为此，去年我们使用claudin-15缺陷小鼠进行了一项研究。长期喂养高钠饮食并不能抑制claudin-15缺陷小鼠的肠道扩大。此外，不可能改变管腔内的Na浓度。此外，与之前的报道相反，表明claudin-15缺陷小鼠的葡萄糖吸收机制并未显着受损。这些结果表明claudin-15 对于小鼠小肠的Na 代谢很重要。

项目成果

Claudin-15 is the molecule responsible for the conductance and permselectivity of the murine cecum and large intestinal epithelia

Claudin-15 是负责小鼠盲肠和大肠上皮细胞的电导和选择性通透性的分子

• 发表时间: 2022
• 作者: W. Hempstock;N. Nagata;N. Ishizuka;H. Hayashi
• 通讯作者: H. Hayashi

Claudin-15 is responsible for the conductance and permselectivity of the murine cecum and large intestine

Claudin-15 负责小鼠盲肠和大肠的电导和选择性通透性

• 发表时间: 2023
• 作者: N. Nagata;W. Hempstock;N. Ishizuka;H. Hayashi
• 通讯作者: H. Hayashi

Na+-dependent intestinal glucose absorption mechanisms and its luminal Na+ homeostasis across metamorphosis from tadpoles to frogs

蝌蚪到青蛙变态过程中Na依赖性肠道葡萄糖吸收机制及其管腔Na稳态

• DOI: 10.1152/ajpregu.00249.2021
• 发表时间: 2023
• 期刊: Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol
• 作者: Noriko Ishizuka ,Mina Nagahashi ,Yuina Mochida ,Wendy Hempstock ;Nozomi Nagata and Hisayoshi Hayashi
• 通讯作者: Nozomi Nagata and Hisayoshi Hayashi

Luminal Na+ concentration is preserved in claudin-15 knockout mice fed a high Na+ diet

在喂食高钠饮食的claudin-15敲除小鼠中，管腔钠离子浓度得以保留

• 发表时间: 2022
• 作者: N. Nagata;W. Hempstock;N. Ishizuka;H. Hayashi
• 通讯作者: H. Hayashi