| セッション情報 | ポスターセッション(消化吸収学会)消化吸収－２ |
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| タイトル | 吸P-9：膵導管細胞上皮における重炭酸イオン輸送のコンピュータシミュレーション |
| 演者 | 山口 誠（名古屋大大学院・健康栄養医学） |
| 共同演者 | 山本 明子（名古屋大大学院・健康栄養医学）, S. Martin（Faculty of Life Sciences, University of Manchester）, 相馬 義郎（慶應義塾大・薬理学）, 洪 繁（慶應義塾大・システム医学）, 石黒 洋（名古屋大大学院・健康栄養医学） |
| 抄録 | 【目的】膵導管細胞上皮は，約140 mMのHCO3-を含む等張液を分泌する．我々は，MATLAB/Simulinkを用いて，basolateralおよびapical membrane（BM，AM）に発現するイオン輸送体を介するイオン流速を定式化し，HCO3-輸送をシミュレーションしている．本研究では，MATLABの最適化アルゴリズムを用いて，各イオン輸送体の輸送活性等の解を求めた． 【方法】（1）多変数関数の最小化を行うNelder-Mead法を利用したfminsearch関数を用い，（2）BMにNa+-K+ pump，K+ channel，1Na+-2HCO3- cotransporter，Na+-H+ exchanger，AE2 1Cl--1HCO3- exchanger，AMにCFTR Cl- channel（HCO3-/Cl-透過性比：0.4）とSLC26A6 1Cl--2HCO3- exchangerを組み込み，（3）最適化対象は，モルモット単離小葉間膵管の発表済実験データ（平均と標準偏差）；intrinsic buffering capacity（β）（pH 7.3で40 mM/pH unit），表層あるいは管腔灌流液にCO2を加えた時の細胞内pH変化，管腔を標準HCO3--CO2緩衝液（25 mM HCO3-）あるいは高濃度（125 mM）HCO3-溶液で灌流した時の細胞内pH，Cl-濃度，Na+濃度および細胞内電位，cAMP刺激時の溶液分泌速度（3.5 nl/min/mm2上皮面積）と分泌液のHCO3-濃度（140 mM），（4）最適化する変数は，βに寄与する弱塩基の濃度とpKa，CO2の膜透過性，各イオン輸送体の輸送活性である． 【成績】全ての実験データの標準偏差内におさまるように，各変数を最適化することができた．βに寄与する弱塩基濃度は100 mM（pKa 6.4），BMおよびAMのCO2の透過性の比は1/0.13，高濃度HCO3-分泌時BMを介するHCO3-蓄積へのNBC，NHE，AE2の寄与率はそれぞれ115%，3%，-18%，AMを介するHCO3-分泌へのCFTR，SLC26A6の寄与率はそれぞれ83%，17%となった． 【結論】膵導管細胞上皮によるHCO3-輸送のシミュレーションモデルの変数を最適化することができた． |
| 索引用語 | コンピュータシミュレーション, CFTR |