小腸のグルコース吸収

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資料紹介

生理学実験
小腸からのグルコース吸収
　
目的・緒言
　小腸ではグルコースやアミノ酸と言った多くの物質が吸収されるが、この吸収は受動的に行われているわけではなく化学的あるいは電気的な勾配を乗り越えて行われている能動輸送なのである。水を除く多くの荷電イオンや物質は小腸上皮を自由に行き来することはできない、そのためトランスポーターやイオンチャネルといった膜タンパクが必要になってくる。
グルコース吸収に関しては刷子縁膜ではNa-グルコース共輸送担体(SGLT1)によりNa+とともに小腸上皮内に運ばれる。小腸上皮内を移動し基底膜に達したグルコースは広い基質特異性をもつ肝型グルコース輸送担体(GLUT2)により毛細管に運ばれる。
今回の実験は2日間にわたって行われた。1日目に行われた実験をⅠ、2日目に行われた実験をⅡとする。Ⅰでは通常の小腸上皮のグルコース吸収の能力を測定した。能動輸送を観察してその理解を深め、Ⅱの実験の布石とした。ⅡではⅠとは異なり環境を変えて実験を行い、グルコース吸収に関して異常があったとき、あるいは異なる環境下でグルコース吸収はどのような変化をするのか観察することを目的とした。
材料・試薬・器具
材料…モルモット小腸
試薬…標準代用液(※1)、マルトース含有代用液(※2)
グルコース測定試薬(Glucose CII-テストワコー)
器具…ピンセット、ハサミ、皿、反転腸管作製器具(糸、チューブ付き注射器)、ビーカー、
三角フラスコ、恒温槽、試験管、マイクロピペット、分光光度計、シャーレ
ビニールテープ
※1・※2…組成は以下の通り
標準代用液マルトース含有代用液 NaCl 115mM 115mM KCl 5mM 5mM NaHCO3 25mM 25mM NaH2PO4 1.2mM 1.2mM MgSO4 1mM 1mM CaCl2 1mM 1mM Glucose 10mM - Maltose - 5mM
３、方法
Ⅰ
　(1)用意されたモルモットの小腸を約3cmずつ全ての断片が同じような長さになるように切り分けた。その後腸管を反転させて代用液で腸管の内部を満たした。出来上がった反転腸管(※3)はすぐに5%CO2/95%O2の混合ガスで通気した氷冷下の代用液の中に保存した。反転腸管は全部で4つ作る予定であったが腸管の反転作業が難航し、実験で使えると判断できたものは2つしか作ることができなかった。しかし、2つでも実験は続行できるので、その2つを用いて続けて実験を行った。
　　　※3…文字通り反転させた腸管。管腔面が外側を向き、基底膜側が内側を向く。
　(2)代用液40mlを入れた三角フラスコ2個に1つずつ反転腸管を入れて、37℃の恒温槽で混合ガスを通気しながら1時間インキュベートした。
　(3)インキュベートした後、反転腸管の内液を20μℓとりだして試験管に移した。2つの腸管の内液はそれぞれ別の試薬の入った試験管にいれた。また、三角フラスコの外液もそれぞれ同様に20μℓずつ試験管に移した。
　　また、元の標準代用液、標準液(グルコース濃度200mg/dℓ)、盲検(蒸留水)も同様に20μℓずつ試薬を入れた試験管に加えた。
　(4)それぞれのフラスコ内液(mucosal solution)と反転腸管液(serosal solution)、標準代用液、標準液、盲検の吸光度を測定した。
　　盲検の吸光度を0として、他の吸光度の相対値をとった。標準液の吸光度のときにグルコース濃度は200mg/dℓなので、グラフを用いておのおののグルコース濃度