マウス膵ランゲルハンス島内β細胞におけるカオス的性質の生理的意義の解明

阐明小鼠胰岛朗格汉斯 β 细胞混沌特性的生理意义

• 批准号: 14570036
• 负责人: 菅野 隆浩
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Hirosaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14570036/
• 关键词: pancneatic β-cell; action potential; chaos; time series analysis; pancreatic β-cell; permutation entropy

昨年度の研究により、マウス膵インスリン分泌(β)細胞を一つの細胞に単離した状態で10mMグルコース溶液で刺激した際には、カオスの性質である短期予測可能性、決定論的性質、非線形性をほとんどの細胞で見出だすことができたが、β細胞がランゲルハンス島内に存在するいわゆる組織状態においての活動電位にはカオスの諸性質をほとんど見出すことができなかった。そこで、組織状態でカオスの性質が見られない理由の一つとして、β細胞同士がgap junctionを介してお互いに電気的に結合していることに起因していると推定し研究を進めた。gap junctionのinhibitorである、carbenoxolonを組織状態のβ細胞に作用させたところカオスの特徴の一つである、決定論的性質が有意に上昇した。また、他の刺激でもカオスの発現を催起できないか検討したところATP感受性K^+チャネルブロッカーであるtolbutamideを投与すると、同様に決定論的性質が有意に上昇することがわかった。以上の結果より、単離β細胞の活動電位で見られたカオスの性質は、組織状態におけるβ細胞においてはgap junctionによる電気的結合により不明瞭になっていると考えられた。また、tolbutamideのような強い刺激を加えると、カオスの性質が明瞭になったことより、カオスは膵β細胞の活動電位においては、カオス的挙動は病態生理学的な状態を示していると考えられた。

Last year's research on the status of により, マウス膵インスリン secretion (β) cells を一つのcells に単leave したで10 The stimulation of mMグルコース solution, the possibility of short-term prediction, the nature of カオスの, the nature of determinism, the non- Linear をほとんどの片で见出だすことができたが, β-cell がランゲルハンスshimauchi にexisting するいわゆる tissue state においてのactivity potential にはカオスの various properties をほとんど见出すことができなかった.そこで、Tissue statusでカオスの性が见られないreasonの一つとして、β-cell 同士がgapしていることに Cause of junction してお Mutual いに电気 していると Presumption し Research を Advance めた. gap junctionのinhibitorである、carbenoxolonをtissue stateのβ-cellにeffectさせたところカオスの特徴の一つである、deterministic propertiesがmeaningにRISEした.また、His stimulating でもカオスの発appears をurges できないか検asking したところATP sensitivity K^+チャネルブロッカーであるtolbutamideをinvestmentすると、同様にThe nature of determinismがIntentional riseすることがわかった. The above results show that the activity potential of isolated β-cells is not the same as the nature of the tissue, and the tissue status is that of β-cells. The combination of junctionによる电気によりUnclearになっていると卡えられた.また、tolbutamideのようなstrongいstimulationを加えると、カオスの性が明になったことより、カThe active potential of the β-cells and the state of the pathological physiology of the karuta are shown in the test.

项目成果

T.kanno et al.: "Large dense-core vesicle exocytosis in pancreatic β-cells monitored by capacitance measurements"Methods. (in press).

T. kanno 等人：“通过电容测量监测胰腺 β 细胞中的大致密核心囊泡胞吐作用”（正在出版）。

宮野尚哉, 菅野隆浩, 徳田功, 泉井亮: "膵ランゲルハンス島β細胞集団のカオス同期における順列エントロピー"電子情報通信学会. NLP2002-103. 61-65 (2003)

Naoya Miyano、Takahiro Kanno、Isao Tokuda、Ryo Izumi：“胰腺朗格汉斯胰岛 β 细胞群的混沌同步中的排列熵” IEICE 61-65 (2003)。