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乳牛の消化管におけるカルシウム輸送関連タンパク質の発現解析

奶牛胃肠道钙转运相关蛋白的表达分析

基本信息

批准号：
15780201
负责人：
山岸則夫
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15780201/
关键词：
カルシウ消化管乳牛 calbindin D9k plasma membrane Ca2+ATPase vitamin D receptor mRNA カルシウム plasma membrane Ca2+-ATPase Messenger RNA

项目摘要

乳牛は分娩後に低Ca血症に陥り易い。一般に分娩後乳牛では骨からのCa吸収は抑制されるので、Ca恒常性の維持には消化管からのCa吸収が重要な役割を演じることになる。消化管Ca吸収には粘膜細胞における能動輸送が関与し、その制御因子として種々のCa輸送関連タンパク質が注目されている。今回、乳牛の消化管を用いて、Ca輸送関連タンパク質の一つであるPlasma membrane Ca2+-ATPase(PMCA)の遺伝子発現量と組織局在を解析した。実験1:ホルスタイン種乳牛の第一胃から直腸までの各部位から組織材料を採取した。掻爬した粘膜から抽出したtotal RNAを用いてPMCAの4つのisoform(PMCA1-4)についてRT-PCRを行った。さらに、PMCA2のcDNAからRNA probeを作成し、消化管各部位の4%パラホルムアルデヒド固定後パラフィン組織切片を用いてin situ hybridizationを行った。RT-PCRにおいて、PMCA1および4は消化管全域の粘膜で均一・明瞭に発現した。PMCA2は第二〜四胃および腸管で発現していた。PMCA3の消化管での発現は認められなかった。ウシPMCA2の塩基配列はヒトPMCA2と高い相同性を示した。in situ hybridizationでは、十二指腸および空腸粘膜底部の上皮細胞の一部でPMCA2が発現していることが明らかになった。また、消化管全域において、間質に浸潤する単核細胞や神経叢でもPMCA2の発現が認められた。実験2:臨床上健康な乳牛20頭から十二指腸粘膜を採材し、PMCA、calbindin D9k(CaBP9k)およびvitamin D receptor(VDR)などの各種Ca輸送関連タンパク質のmRNA発現量を解析し、月齢や血中成分濃度との相関関係を検討した。(2)PMCA1および4ではそれぞれ血中CaおよびiP濃度と負の相関があり、PMCA2は血中1,25(OH)2D3濃度およびVDRと正の相関を示した。CaBP9kは月齢と負の、血中1,25(OH)2D3およびiP濃度と正の相関を示した。VDRは血中Mg濃度と正の相関を示した。従来、単胃動物の消化管粘膜上皮細胞ではPMCA1および4の2種のみが発現すると報告されていたが、乳牛の小腸近位領域の粘膜上皮細胞ではPMCA2も発現することが判明した。また、PMCAの遺伝子発現量には血中無機濃度や腸管VDRが関係することが示唆された。

Hypocalcemia in cows after parturition The Ca uptake of normal parturition cows is inhibited by the Ca uptake of the digestive tract, which is important for the maintenance of Ca homeostasis. Ca uptake in the digestive tract is related to the dynamic transport of mucosal cells, and the regulatory factors are related to the transport of Ca. This time, the digestive tract of dairy cows is being used, and the genetic discovery and organization of Plasma membrane Ca2 +-ATPase(PMCA) are being analyzed. 1: The first stomach, rectum and other parts of the cow were collected. The total RNA was extracted from the mucous membrane of the mouse and was detected by RT-PCR using PMCA isoform(PMCA1-4). In addition, the cDNA fragment RNA probe of PMCA2 was prepared, and 4% of the digestive tract was fixed and the tissue sections were used in situ hybridization. RT-PCR showed that PMCA1 and PMCA 4 were homogeneous and clear throughout the mucosa of the digestive tract. PMCA2 appears in the intestine from the second to fourth stomach. PMCA3 in the digestive tract is not recognized. PMCA 2 has a high degree of identity. In situ hybridization, PMCA2 was found in one part of epithelial cells at the base of duodenum and jejunum mucosa. The expression of PMCA2 in the whole digestive tract and interstitial infiltration of single nuclear cells and nervous system was recognized. 2. The relationship between PMCA, calbindin D9k (CaBP9k) and vitamin D receptor(VDR) in duodenal mucosa of 20 clinically healthy dairy cows was analyzed. (2)PMCA1 4 CaBP9k is negative, blood 1,25(OH)2D3 is positive, and iP concentration is positive. The correlation between Mg concentration in blood and plasma was studied. Recently, it has been reported that two types of PMCA1 and 4 are found in the mucosal epithelial cells of the digestive tract of single-stomach animals, and PMCA2 is found in the mucosal epithelial cells of the proximal area of the small intestine of dairy cows. The relationship between PMCA and VDR in the gut is also discussed.