鶏における高血糖値の維持機構の解明

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本研究は、ニワトリが血糖値を高く維持しているメカニズムと意義、および血糖値が高いにもかかわらず血管障害が起こらない理由を生化学的・分子生物学的レベルで解明することを目的として、採卵鶏(白色レグホーン)およびブロイラーを供試して検討を行った。特に、胚発生の後期から孵化後にかけて血糖値の上昇や関連する糖新生酵素活性の変動が見られるので、この時期における解析に重点を置いた。昨年度の検討において、卵黄に豊富に存在する脂肪酸を原料にして糖新生を行うグリオキシル酸回路の存在を示唆する結果が得られたので、本年度はこの酵素系の存在を明らかにするための検討を行った。この酵素系を構成する酵素のうち、イソクエン酸リアーゼとリンゴ酸シンターゼについて、微生物や高等植物等で明らかにされている遺伝子配列を元にして系統的にプライマーを作成し、孵卵中のニワトリ胚およびニワトリ血液から得られたcDNAおよびゲノムDNAを試料として、この2種類の酵素のPCRによる増幅を行い、その塩基配列の解析とcDNAクローニングを行った。また、組織切片上で酵素反応を行い、電子顕微鏡を用いてリンゴ酸シンターゼ活性の検出を行った結果、ニワトリ胚の肝細胞および腎臓の尿細管細胞において、ペルオキシゾームに限局して活性を見いだした。これらの結果から、ニワトリ胚においてグリオキシル酸回路が実際に機能していることが示唆されたため、免疫組織化学およびin situ hybridizationについても検討を行った。また、解糖系酵素であるグルコキナーゼのcDNAクローニングについても検討を進め、ニワトリの血糖値を高く設定するサーモスタットのメカニズムの解明を目指した。ヒトで高血糖性の血管障害の原因物質として知られている糖化タンパク質やメイラード反応後期生成物の検出をニワトリ胚において試みたが、いずれも陰性であった。