Distribution and roles of substance P in human parotid duct

Sialadenitis occurs with greatest frequency in the parotid glands because infection and inflammation arise easily from the oral cavity. Since patients often experience severe swelling and pain during inflammation, the distribution of sensory nerves in these ducts may have clinical significance. We used antibodies to the known neuropeptide substance P and to tyrosine hydroxylase - a marker of adrenergic fibres - to observe their distribution and gain insight on their functional role in adult human parotid duct. After excising the parotid duct along with the gland, specimens were divided into three regions: the tract adjacent to the parotid gland, the route along the anterior surface of the masseter, and the area where the duct penetrates the buccinator muscle and opens into the oral cavity. Specimens were prepared and examined under a fluorescence microscope following immunostaining. Substance P positivity was observed in all three regions of the duct, whereas tyrosine hydroxylase was distributed mainly in the vascular walls and surrounding areas. The distribution of substance P candidates this molecule to assist in tissue defense in conjunction with the blood and lymph vessels of this area. Tyrosine hydroxylase in the blood vessel wall likely contributes to regulation of blood flow in concert with substance P positive nerves surrounding the blood vessels

細胞増殖因子による下顎の組織分化機構の解明

金沢大学医薬保健研究域医学系現在までの研究の結果から、肝細胞増殖因子(HGF)が種々の器官の初期発生において組織の分化に関わっていることがわかってきた。本研究においては、間葉系組織が軟骨、骨組織に分化するとともに、歯や舌など様々な組織発生を導き出す下顎の発生において、HGFの作用と生理的意義を解明することができた。すなわち、昨年度の研究において培地に加えたHGFが骨やメッケル軟骨の発生を促進すること、またこれらの効果が特異的受容体であるc-metにより制御されていることに加え、HGFのアンチセンスオリゴヌクレオチドを培養液に加えて本来組織に存在する内因性のHGF合成をブロックすると、メッケル軟骨の軟骨小腔が拡大して内部の軟骨細胞にアルカリ性フォルファターゼ活性が発現することがわかった。この現象は本来、軟骨内骨化によって軟骨が変性する際にみられるものである。またこのような軟骨の軟骨膜にも強いアルカリ性フォスファクターゼ活性が現れ、軟骨性の骨化に似た所見が認められた。このメッケル軟骨の骨化現象も子宮内の発生やコントロール群の培養下顎では通常この時期や場所ではおこらない。しかしアンチセンスオリゴとともにHGFを同時に添加するとこれらの現象は認められなかった。HGFのアンチセンスオリゴを骨化する軟骨である前肢の長骨原基の器官培養系に投与しても同様の変化を観察できた。従って組織内のHGFの濃度が減少すると、軟骨は変性して骨化を起こすことが示唆された。以上の結果から、軟骨の発生においてはHGFはその維持や増殖に働くとともに、骨化を抑制していることが強く示唆された。研究課題/領域番号:09771497, 研究期間(年度):1997 – 1998出典：「細胞増殖因子による下顎の組織分化機構の解明」研究成果報告書　課題番号09771497（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-09771497/)を加工して作

口腔顎顔面領域の組織発生における細胞増殖因子および転写因子の役割に関する研究

金沢大学医薬保健研究域医学系肝細胞増殖因子(HGF)は肝再生因子として働く以外に多くの組織の発生分化に関わることが知られている。発生初期の下顎においてもHGFおよびそのmRNAが存在することから、下顎の初期発生にも関わる可能性が示唆されたが、その役割については全く知られていなかった。胎齢10日のマウス胎仔の下顎を摘出して無血清培地で10日間、Slavkinらの方法に従って器官培養を行った。培養は5%二酸化炭素供給下で行い、培地にはGibco-BRL社のBGJb培地を用い、1日おきに培地を交換した。培養前の下顎は薄い上皮層に囲まれた粗な神経冠由来間葉組織から構成されていたが、培養後の組織をパラフィン包埋の連続切片でヘマトキシリンエオジン染色を施して観察してみると、舌、初期の歯胚、メッケル氏軟骨が認められた。HGF添加群ではエオジンに好染する骨様組織の発生を認めた。この骨様組織はメッケル氏軟骨の周囲に帯状に認められた。添加するHGFの濃度を変えてみたところ、高濃度添加群は低濃度添加群に比べてより多くの骨組織が形成されているようであった。HGFはその標的細胞内でその細胞内伝達機構を機能させるためには特異的受容体(HGF受容体)に結合することで知られている。骨形成がHGFの効果であることを確認する目的で、HGF受容体のmRNAのアンチセンスオリゴヌクレオチドをHGFと同時に添加して、HGF受容体のmRNAからの翻訳を阻害してHGFの効果を減弱させる実験を試みたところ、HGF添加群に比べ骨形成が抑制された。逆転写PCR法でHGF受容体の発現を培養組織で調べたところ、HGF受容体の遺伝子発現が認められた。以上のことから、下顎の初期発生においてHGFおよびその受容体が下顎骨の発生に関わっているとが示された。研究課題/領域番号:08771566, 研究期間(年度):1996出典：研究課題「口腔顎顔面領域の組織発生における細胞増殖因子および転写因子の役割に関する研究」課題番号08771566（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-08771566/）を加工して作

舌発生における肝細胞増殖因子の役割

金沢大学医薬保健研究域医学系舌発生のごく初期E10-11では、舌予定域の間葉細胞にHGFが、また移動中の筋芽細胞にc-Metが認めれた。E12以降は筋芽細胞にHGF、c-Metとも免疫陽性を示すようになった。培地中にHGFまたはc-Metのアンチセンス・オリゴヌクレオチド(ODN)を投与すると、舌形成が抑制され、無舌症を引き起こした。この切片を解析すると、培養片の遠位端(舌根側)に筋芽細胞が留まってたのでHGFが筋芽細胞の移動に関わっていると考えれた。また逆にHGFを投与すると、舌の外観には大きな変化は見られないが、舌内の増殖活性の上昇が見られ、また分化の指標であるミオシンの免疫陽性細胞の増加が見られた。増殖細胞は,培養初期にHGFを投与した場合に著しく増加し,後期に投与し場合はわずかであった。ミオシン陽性細胞は,舌根側に多く認められ,舌尖側には少なかった。筋線維の形成に必要な筋芽細胞の融合、即ち多核化までは認められなかった。無血清培地による下顎の器官培養法とアンチセンスオリゴヌクレオチドおよびリコンビナントHGF投与の組み合わせ実験により、マウス舌発生においてHGFは筋芽細胞の移動の他に、移動後の増殖や筋細胞への分化において傍分泌白己分泌因子として、促進的な役割を果たすことが明瞭に示された。HGFのこれらの機能の基礎となっている細胞内の分子機構については今後の研究を必要とするが、既に他の口腔組織である下顎骨やメッケル軟骨、歯のエナメル質形成においてもHGFが重要な役割を負っていることが示されているので、口腔の組織発生全般においても、HGFが重要な役割を負っていることが明らかになった。研究課題/領域番号:12771081, 研究期間(年度):2000-2001出典：「舌発生における肝細胞増殖因子の役割」研究成果報告書　課題番号 12771081（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-12771081/)を加工して作

Localization of Heat Shock Protein 27 (Hsp27) in the Rat Gingiva and its Changes with Tooth Eruption

Heat shock protein 27 kDa (Hsp27) functions as a molecular chaperon to prevent apoptosis as well as to contribute to the regulation of cell proliferation and differentiation during development. In the present study, the localization of Hsp27 in the oral epithelium of rats and its expression change during formation of the gingiva with the tooth eruption were examined immunohistochemically to elucidate the roles of Hsp27 in the oral mucosa

FoxO1 Gain of Function in the Pancreas Causes Glucose Intolerance, Polycystic Pancreas, and Islet Hypervascularization

Genetic studies revealed that the ablation of insulin/IGF-1 signaling in the pancreas causes diabetes. FoxO1 is a downstream transcription factor of insulin/IGF-1 signaling. We previously reported that FoxO1 haploinsufficiency restored β cell mass and rescued diabetes in IRS2 knockout mice. However, it is still unclear whether FoxO1 dysregulation in the pancreas could be the cause of diabetes. To test this hypothesis, we generated transgenic mice overexpressing constitutively active FoxO1 specifically in the pancreas (TG). TG mice had impaired glucose tolerance and some of them indeed developed diabetes due to the reduction of β cell mass, which is associated with decreased Pdx1 and MafA in β cells. We also observed increased proliferation of pancreatic duct epithelial cells in TG mice and some mice developed a polycystic pancreas as they aged. Furthermore, TG mice exhibited islet hypervascularities due to increased VEGF-A expression in β cells. We found FoxO1 binds to the VEGF-A promoter and regulates VEGF-A transcription in β cells. We propose that dysregulation of FoxO1 activity in the pancreas could account for the development of diabetes and pancreatic cysts

Tetrodotoxin functions as a stress relieving substance in juvenile tiger puffer Takifugu rubripes

We tested whether tetrodotoxin (TTX) functions as a stress relieving substance in puffer fish. We orally administered TTX to the juveniles of hatchery-reared non-toxic tiger puffer Takifugu rubripes and measured the effects of TTX on brain corticotropin-releasing hormone (CRH) mRNA expression and plasma cortisol levels in comparison with effects in non-toxic juveniles. Firstly, the reciprocal connections of CRH and adrenocorticotropic hormone (ACTH) were confirmed by dual-label immunohistochemistry. CRH-immunoreactive (ir) cell bodies were detected in the hypothalamus and CRH-ir fibers were observed to project to ACTH-ir cells in the rostral pars distalis of the pituitary. Next, a TTX-containing diet (2.35 mouse units (517?ng)/g diet) or a non-toxic diet were fed to the fish for 28 days under a recirculating system. Standard length and body weight became significantly larger in the TTX-treated group. The degree of loss of the caudal fin, which is an indicator of the degree of agonistic interactions, where high values show a higher loss of caudal fin of a fish due to nipping by other individuals, was significantly lower in the TTX-treated group. Relative CRH mRNA expression levels in the brain and cortisol levels in the plasma were significantly lower in the TTX-treated group. These results indicate that TTX functions as a stress relieving substance by affecting the CRH-ACTH-cortisol axis and reducing agonistic interactions in tiger puffer juveniles