氏 名(本 籍 地)柏 原 祥 顕(福 島 県) 学 位 記 お よび 番 号 博 士(歯 学),甲 第337号 学 位 授 与 の 日 付 平 成27年3月10日
学 位 論 文 題 名 論 文 審 査 委 員
「マ ウス有 郭 乳 頭 にお け る活 性 酸 素 合 成 酵 素(Nox)の 発現 」
(主査)伊 東博 司教授 (副査)高 田 訓 教授 渡 邊弘樹 教授 論 文の内容 お よび審 査の要 旨
【研 究 目的 】 活 性 酸 素 は,生 体 内 の 数 多 くの 細 胞 で 産 生 され て お り,種 々 の 生 理 学 的 機 能 に 関 与 し て い る。 近 年 こ の 活 性 酸素 を合 成 す る酵 素 と して 活 性 酸 素 合 成 酵 素(Nox)が 判 明 し,細 胞 や 組 織 に よ り発 現 す る種 類 が 異 な る こ と と,そ れ ぞ れ の Noxの 機 能 の 違 い に 注 目 が 集 ま っ て い る。
有 郭 乳 頭 は 口 腔 内 ガ ス環 境 に さ ら され,生 体 防 御 と の 関 連 も深 く,さ らに 味 蕾 に お け る細 胞 の 分 化 や シ グ ナ ル 伝 達 に 活 性 酸 素 が 関 与 す る可 能 性 が 考 え られ る。 しか し,現 在 まで 有 郭 乳 頭 に お け る 活 性 酸 素 の産 生 とNoxの 発 現 や 動 態 に つ い て,詳 細 に検 討 した報 告 は 認 め られ な い 。 そ こ で 本 研 究 で は,マ ウ ス有 郭 乳 頭 と味 蕾 に お け る活 性 酸 素 合 成 酵 素 の 形 態 学 的 局 在 を解 明 す る 目的 で,各Nox の 発 現 と局 在 を 免 疫 組 織 化 学 的 に 検 索 した 。
【研 究 方 法 】 実 験 に は8週 齢,雄 性 C57BL/6NCr1系 マ ウ ス を 用 い た 。 マ ウ ス を腹 腔 内 麻 酔 後,4%パ ラ ホル ム アル デ ヒ ドに て灌 流 固 定,舌 を摘 出,通 法 に従 い パ ラ フ ィン に包 埋 した。
薄 切後,Nox抗 体 を用 い た 免 疫 組 織 化 学 的 染 色 を 行 い,光 学 顕 微 鏡 に て 観 察 した。 さ ら に,味 蕾 に お け るNoxを 発 現 す る細 胞 種 を 判 別 す る た め 各 Nox抗 体 と味 蕾 細 胞 マ ー カ ー の 二 重 免 疫 染 色 を行 い,蛍 光 顕 微 鏡 に て 観 察 した 。
【研 究 結 果 】 有 郭 乳 頭 の 上 部 上 皮 に お い て, Nox1,2,3,4お よ びNoxo1,Noxa1の 陽 性 反 応 が 観 察 さ れ た が,側 方 上 皮 で は,Nox2に 弱 陽 性, Nox3は 陰 性 で あ っ た 。
乳 頭 上 部 上 皮 の 基 底 細 胞 層,有 棘 細 胞 層,顆 粒 細 胞 層 に お い てNox1,Noxa1の 陽 性 反 応, Noxo1の 強 陽 性 反 応 が み られ た 。 さ ら にNox3,4 の 反 応 は,基 底 細 胞 層 で 弱 陽 性,有 棘 細 胞 層 で 陽 性,顆 粒 細 胞 層 で 強 陽 性 を 示 し た。 ま た,Nox2 の 反 応 は,有 棘 細 胞 層 の 一 部 か ら顆 粒 細 胞 層 に陽
性 を示 した 。
味 蕾 で はNox1の 陽 性 反 応 は 味 細 胞 に み られ, Noxo1の 陽 性 反応 は味 細 胞,支 持 細 胞,基 底 細 胞
に み られ た。Noxa1,Nox2の 陽 性 反 応 は,一 部 の 味 細 胞 に 限 局 して お り,Nox3の 反 応 は,味 細 胞 と支 持 細 胞 に 強 陽 性 で あ っ た 。Nox4の 反 応 は, 味 蕾 を構 成 す る細 胞 す べ て に 陽 性 反 応 が み られ た 。
二 重 免 疫 染 色 の 結 果,Ⅱ 型 細 胞 で は,Nox1,3, 4お よ びNoxo1,Noxa1の 発 現 が み られ,Ⅲ 型 細 胞 で は,Nox1,3,4お よ びNoxo1,Noxa1に 加 え て,
Ⅱ型 細 胞 で は み られ な か っ たNox2が 特 異 的 に 発 現 す る こ と が判 明 した 。
【考 察 】Nox1とNoxa1,Noxo1が 有 郭 乳 頭 の 各 部 位 で 発 現 して お り,有 郭 乳 頭 に お い て 多量 の 活 性 酸 素 が 常 に産 生 して い る こ と が伺 わ れ た。 有 郭 乳 頭 の 上 部 上 皮 に お い て,基 底 細 胞 層,有 棘 細 胞 層,顆 粒 細 胞 層 に か け て,活 性 酸 素 が 活 発 に合 成 され て お り,活 性 酸 素 は 生 体 防 御 や 角 化 の 過 程
に関 与 す る可 能 性 が 考 え られ た 。
味 蕾 で も 各Noxの 発 現 が 観 察 され,味 細 胞 で 発 現 して い るNox1は,味 覚 情 報 の 感 受 性 を高 め る た め に特 異 的 に 発 現 す る もの と思 わ れ た 。 加 え て, 神 経 線 維 と シ ナ プ ス 形 成 を もつ 味 蕾 Ⅲ 型 細 胞 で は,
Ⅱ型 細 胞 よ り 多 くの 活 性 酸 素 が 必 要 と考 え られ た 。
【結 論 】 以 上 の 結 果 か ら,マ ウ ス 有 郭 乳 頭 に お い てNoxが 常 に 発 現 して お り活 性 酸 素 が 産 生 され て い る こ と が示 唆 され た。 特 に乳 頭 の 上 部 上 皮 で は,生 体 防 御 や 角 化 の 過 程 に 活 性 酸 素 が 関 連 す る 可 能 性 が示 され た 。 さ らに 味 蕾 に お い て,味 覚 情 報 の 伝 達 にNox2を 介 し た シ グ ナ ル 伝 達 の 可 能 性 が 考 え られ た。
本 論 文 に 関 して 審 査 委 員 会 が 平 成27年1月20 日 に 開 催 され た。 申 請 者 に よ る研 究 概 要 の 説 明 の 後,質 疑 応 答 が 行 わ れ た。 各 審 査 委 員 よ り,1) 有 郭 乳 頭 と味 蕾 の 構 造,2)味 細 胞 マ ー カ ー選 択 の 理 由 に つ い て 等 の 質 疑 が あ り,い ず れ も 申請 者 か ら適 切 な 回 答 が 得 られ た 。 ま た,委 員 会 に お い て,論 文 の 文 章 お よ び 図 の 訂 正 加 筆 等 の 指 摘 が さ れ,後 日提 出 され た 論 文 で は 適 切 に修 正 が な され た を各 委 員 が 確 認 した 。
本 研 究 は 歯 科 医 学 の 発 展 に 寄 与 す る もの と考 え られ,申 請 者 は学 位 授 与 に値 す る と判 定 した。
掲 載 雑 誌 Tissue and Cell,Volume:47,issuue:6, December2015,page:541‑582ISSN0040‑8166
