魚類の鰓における血漿カリウムイオン調節機構

これまで、海水に馴致したティラピアにおいてK+の調節メカニズムを明らかにしてきた。一方、鯉だけでなく腎臓も体液調節に重要な働きを行う淡水中では、血漿K+の調節がどのように行われているかが不明であった。本年度は淡水中でのK+の調節機構と、K+の調節に重要な働きを行うROMKaの発現調節機構に着目し研究を進めた。淡水馴致ティラピアにおいて鯉によるK+排出の可能性と腎臓の寄与を検討するため、淡水馴致ティラピアを通常淡水と高K+淡水に1週間馴致し、鯉と腎臓におけるROMKaをはじめとした各種イオン輸送体のmRNA発現量を測定した。その結果、鯉でのROMKa発現量が約5倍に増加しており、鯉のROMKaが淡水中でもK+の排出に重要であると考えられた。また、鯉の免疫染色の結果、通常淡水群ではROMKaのシグナルが僅かであったが、高K+馴致群でROMKaの免疫反応が顕著に現れ、さらにROMKaがType-III塩類細胞の頂端膜に局在することが明らかとなった。次に、未だ不明である魚類のROMK発現調節機構を明らかにすることを目的とし、コルチゾルがROMKa mRNAの発現調節に関与するのかを、鯉の単離培養実験により検討した。その結果、淡水馴致ティラピアの鯉のみがコルチゾルに応答してROMKa mRNA発現量を上昇させた。一方、海水馴致ティラピアではコルチゾル単体の効果が見られなかったため、血漿K+濃度の上昇そのものが鯉ROMKaの発現に及ぼす影響を調べた。海水馴致ティラピア鯉の単離培養実験系を用いて、鯉のROMKa発現に及ぼす培養液K+濃度の影響を調べた。その結果、高K+培養液で培養した鯉でROMKa mRNAの有意な上昇が見られた。これらの結果から、淡水中ではコルチゾルが、一方で海水中では血漿K+濃度が、ティラピアの鯉ROMKaの発現を制御していることが示唆された。

これまで、海水に馴致したティラピアにおいてK+の調節メカニズムを明らかにしてきた。一方、鯉だけでなく腎臓も体液調節に重要な働きを行う淡水中では、血漿K+の調節がどのように行われているかが不明であった。本年度は淡水中でのK+の調節機構と、K+の調節に重要な働きを行うROMKaの発現調節機構に着目し研究を進めた。淡水馴致ティラピアにおいて鯉によるK+排出の可能性と腎臓の寄与を検討するため、淡水馴致ティラピアを通常淡水と高K+淡水に1週間馴致し、鯉と腎臓におけるROMKaをはじめとした各種イオン輸送体のmRNA発現量を測定した。その結果、鯉でのROMKa発現量が約5倍に増加しており、鯉のROMKaが淡水中でもK+の排出に重要であると考えられた。また、鯉の免疫染色の結果、通常淡水群ではROMKaのシグナルが僅かであったが、高K+馴致群でROMKaの免疫反応が顕著に現れ、さらにROMKaがType-III塩類細胞の頂端膜に局在することが明らかとなった。次に、未だ不明である魚類のROMK発現調節機構を明らかにすることを目的とし、コルチゾルがROMKa mRNAの発現調節に関与するのかを、鯉の単離培養実験により検討した。その結果、淡水馴致ティラピアの鯉のみがコルチゾルに応答してROMKa mRNA発現量を上昇させた。一方、海水馴致ティラピアではコルチゾル単体の効果が見られなかったため、血漿K+濃度の上昇そのものが鯉ROMKaの発現に及ぼす影響を調べた。海水馴致ティラピア鯉の単離培養実験系を用いて、鯉のROMKa発現に及ぼす培養液K+濃度の影響を調べた。その結果、高K+培養液で培養した鯉でROMKa mRNAの有意な上昇が見られた。これらの結果から、淡水中ではコルチゾルが、一方で海水中では血漿K+濃度が、ティラピアの鯉ROMKaの発現を制御していることが示唆された。