培養ラット耳下腺での唾液分泌促進剤によるオルニチン脱炭酸酵素活性の調節に関する研究

種々の唾液分泌促進剤は耳下腺での唾液分泌促進に加え、細胞増殖促進作用がある。
ラット耳下腺cxplantの培養系を用いて、これまでにβ-adrenergic agonistのisoproterenol
(IPR)やcholinergic agonistのcarbachol(CC)が、増殖に必須なポリアミンの合成律速酵素
であるオルニチン脱炭酸酵素(ODC)の活性を上昇させ、DNA合成を促進することが報
告されている。一方、ODCはこれらアゴニストのみならず低浸透圧下でも著名な誘導を
受けることが知られている。この低張による誘導はIPRとは相乗効果を示すのに反し、
CCによって強く抑制された。また、CCはIPRによる誘導をも抑制した。そこで本研究
では、このCCの抑制作用を中心に唾液腺でのODC調節機構について検討した。
[方法]
199培地上に浮かべたシリコナイズしたレンズペーパー上でラット耳下腺cxplant
(1-2mg)を培養した。低張培地にはNaCl濃度のみを半減した浸透圧が約40%低い199培地
を用いた。分泌能はアゴニスト添加2時間後の培地中のアミラーゼ活性で測定し、ODC
活性は4-6時間後に測定した。ODCのmRNAとタンパク質の定量はそれぞれNorthern blot
法とWestern blot法で行った。また、細胞内Ca2+濃度([Ca²⁺]i)はトリプシンとコラゲナ
ーゼを用いて調製したラット耳下腺腺房細胞に、Fura2-AMをとりこませ、ARGUS50
(浜松ホトニクス)にて測定した。cAMPレベルは、cAMP kit「ヤマサ」(ヤマサ醤油)に
て測定した。
[結果]
1) ODC活性は等張培地でIPRによって約29倍上昇するが、この上昇はCCで70%も抑制
された。この時、CCはIPRによるcAMPレベルの上昇には影響を及ぼさなかった。ま
た低張培地でODC活性は6時間後に約100倍の最大活性に達し、IPRはこれを3倍に増強
したのに反し、CCは1/3に抑制した。
2) アゴニストや低張によるODC誘導では活性とmRNAおよび蛋白質量はほぼ比例し
た。ただ、例外として低張でのCCのODC活性の抑制ではmRNAの低下は見られな
かった。
3) IPRや低張によるODC誘導でのCCの抑制はODC蛋白質の半減期の短縮によるもので
はない。
4) 小胞体のCa²⁺依存性ATPaseを抑制するthapsigarginは、CCと同様にODC活性低下作
用を示すが、[Ca²⁺]iを低下させるBAPTA-AMはCCのODC活性抑制作用を弱めた。
5) 耳下腺腺房細胞の[Ca²⁺]iはCCとthapsigarginでそれぞれ周期的および一過性の上昇を
示した。
6) 腺房細胞の[Ca²⁺]iは低張培地で持続的上昇を示した。
7) ODC誘導と異なりアミラーゼ
[結論]
耳下腺での唾液分泌促進とODC誘導は異なる機構によって制御されていることが示唆
された。ODCの誘導は、その誘導因子の種類に関係なく[Ca²⁺]iと関連し、その上昇は
ODC誘導を翻訳レベルで抑制すると考えられる。

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