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魚類の浸透圧調節としてのカルシウムケーキ形成機構の解明

阐明钙饼形成作为鱼类渗透压调节的机制

基本信息

批准号：
09J06174
负责人：
馬久地みゆき
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Fisheries Research Agency (2010)The University of Tokyo (2009)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

高浸透圧環境下で棲息する海水魚は体液と海水の間に生じる浸透圧差により、体内の水分が失われ、過剰なイオンが流入する。海水魚は恒常性を維持するため海水を飲み、水を吸収する。海水に含まれる過剰なイオンを除去することは重要である。Ca,Mg等の2価イオンは腸内でイオン化しているCa,Mgを沈殿させ炭酸塩(カルシウムケーキ)を形成させ腸内から除去する。Ca,Mgと反応する重炭酸イオン(HCO_3^-)は沈殿形成に重要であるが、その分泌機構は不明である。そこで本研究ではHCO_3^-の分泌機構を明らかしようと試みた。昨年度はHCO_3^-分泌器官が腸及び膵臓であることが同定され、遺伝子学的手法を用いて網羅的にHCO_3^-輸送体を解析したところ膵臓ではSlc26a1,Slc26a6A、腸ではSlc26a1,Slc26a3が沈殿形成に関わる輸送体であると示唆された。本年度はHCO_3^-の分泌機構解明のため更に詳細な解析を試みた。昨年度同定した輸送体の存在位置を確認するために免疫組織化学的染色を行った。その結果Slc26a1,Slc26a6Aは上皮組織の頂端膜側に強い免疫反応を呈した。次に同定したHCO_3^-輸送体の機能解析を試みた。膵臓の膵管を単離し、膵管内にpH蛍光指示薬を挿入してHCO_3^-の分泌を可視化した。膵管培養液中にHCO_3^-を添加するとHCO_3^-は膵管内のpHが上昇し、HCO_3^-輸送体の阻害剤を用いるとpHは上昇しなかった。また、導管細胞内でのHCO_3^-産生を確認するためHCO_3^-産生に関わる酵素(CA)の活性を測定した。淡水、海水馴致個体で比較したところ、活性は低く有意な差は見られなかった。さらに導管細胞にHCO_3^-を取込む基底膜側のHCO_3^-輸送体(Na,HCO_3^-共輸送体:NBC)の免疫組織化学的染色を行ったところ導管細胞の基底膜側に免疫反応を呈したが、淡水、海水馴致個体で発現に差は見られなかった。これらの結果より、HCO_3^-は膵管の導管細胞で産生されるのではなく、血液など膵管外部を満たす体液のHCO_3^-を導管細胞が基底膜側から細胞内へNBCを介して取込み、逆側の頂端膜側から膵管内へSlc26a1,Slc26a6Aを介して分泌するというメカニズムが示唆された。

Under high osmotic pressure environment, seawater fish will produce different osmotic pressure, lose water in their bodies, and flow into seawater. Seawater fish are not stable. They drink seawater and absorb water. The sea water contains a lot of water. Ca,Mg, etc. are removed from the intestine and formed in the intestine. Ca,Mg and HCO_3 are important for the formation of the sink, and the secretion mechanism is unknown. This study was conducted to investigate the mechanism of HCO_3 secretion. The HCO_3^-secreting organs were isolated from the intestine and the intestine. The HCO_3^-transporters were analyzed by genetic methods. The HCO_3^-secreting organs were isolated from the intestine and intestine. The HCO_3^-transporters were analyzed by genetic methods. This year, the secretion mechanism of HCO_3 was analyzed in detail. Immunohistochemical staining was performed to confirm the location of the transporter. Slc26a1, Slc26a6A showed strong immune response to the apical membrane of epithelial tissue. The function analysis of HCO_3^-transporter was studied. The pH indicator in the tube was used to visualize the secretion of HCO_3. HCO_3^-added to the culture medium in the tube increases the pH value of the medium, and the HCO_3^-inhibitor is used to increase the pH value. The activity of enzyme (CA) related to HCO_3-production was determined. Fresh water and seawater are the main sources of the growth of the individual. Immunohistochemical staining of HCO_3^-transporter (Na, HCO_3 ^-cotransporter:NBC) in the basement membrane of ductal cells was performed. HCO_3 ^-is secreted from the duct cells on the basal membrane side and from the apical membrane side of the duct cells.