新口動物の中腸領域における機能・形態の分子的背景と進化機序

本年度は、昨年度においてPtf1aをTALENによりノックアウトした際に消化酵素遺伝子のamylaseの発現が消失したことから、Ptf1aノックアウトが他の消化酵素遺伝子や吸収関連遺伝子群の発現に影響を及ぼすかin situ hybridization（ISH）により調べた。Ptf1aノックアウト個体において、消化酵素遺伝子のうち脂質分解消化酵素lipaseとタンパク質分解消化酵素trypsinの胃における発現がamylaseと同様に消失・減衰した。吸収関連遺伝子については、糖質分解膜消化酵素maltaseの胃における発現が消化酵素遺伝子と同様に消失した。しかし、糖質輸送体SGLT1、GLUT5の胃での発現は維持され、タンパク質分解膜消化酵素aminopeptidase A（APA）、ペプチド輸送体PEPT1の発現も維持されていた。Ptf1aのノックアウトにおけるこれらの消化・吸収関連遺伝子群の胃での発現に対する影響の違いをより詳細に理解するために、消化・吸収関連遺伝子の二重ISHによる胃上皮上の消化・吸収関連遺伝子発現細胞の分布を調べた。その結果、消化酵素遺伝子であるamylase、lipase、trypsinは同一細胞で発現し、吸収関連遺伝子のうちmaltaseも消化酵素発現細胞で発現がみられた。一方、その他の吸収関連遺伝子（APA・GLUT5・SGLT1・PEPT1）は消化酵素発現細胞以外の細胞群を中心に発現した。これらの結果をこれまでの研究知見と統合すると、胃上皮には消化・吸収に関連する細胞として、少なくとも3種の細胞が存在し、Ptf1aは消化酵素分泌細胞の分化に重要であり、一方、Ptf1aは吸収機能に関わる細胞の分化や吸収関連遺伝子の発現には影響を与えないと考えられた。

本年度は、昨年度においてPtf1aをTALENによりノックアウトした際に消化酵素遺伝子のamylaseの発現が消失したことから、Ptf1aノックアウトが他の消化酵素遺伝子や吸収関連遺伝子群の発現に影響を及ぼすかin situ hybridization（ISH）により調べた。Ptf1aノックアウト個体において、消化酵素遺伝子のうち脂質分解消化酵素lipaseとタンパク質分解消化酵素trypsinの胃における発現がamylaseと同様に消失・減衰した。吸収関連遺伝子については、糖質分解膜消化酵素maltaseの胃における発現が消化酵素遺伝子と同様に消失した。しかし、糖質輸送体SGLT1、GLUT5の胃での発現は維持され、タンパク質分解膜消化酵素aminopeptidase A（APA）、ペプチド輸送体PEPT1の発現も維持されていた。Ptf1aのノックアウトにおけるこれらの消化・吸収関連遺伝子群の胃での発現に対する影響の違いをより詳細に理解するために、消化・吸収関連遺伝子の二重ISHによる胃上皮上の消化・吸収関連遺伝子発現細胞の分布を調べた。その結果、消化酵素遺伝子であるamylase、lipase、trypsinは同一細胞で発現し、吸収関連遺伝子のうちmaltaseも消化酵素発現細胞で発現がみられた。一方、その他の吸収関連遺伝子（APA・GLUT5・SGLT1・PEPT1）は消化酵素発現細胞以外の細胞群を中心に発現した。これらの結果をこれまでの研究知見と統合すると、胃上皮には消化・吸収に関連する細胞として、少なくとも3種の細胞が存在し、Ptf1aは消化酵素分泌細胞の分化に重要であり、一方、Ptf1aは吸収機能に関わる細胞の分化や吸収関連遺伝子の発現には影響を与えないと考えられた。