成長期の豚の腸管における尿素輸送メカニズムの特性化

Characterization of urea transport mechanisms in the intestinal tract of growing pigs.

• Jack E C Krone
• Atta K Agyekum
• Miriam Ter Borgh
• Kimberley Hamonic
• Gregory B Penner
• Daniel A Columbus

抄録

豚は消化管内での尿素の移動を伴う尿素リサイクルを介して窒素を回収することができる。アクアポリン（AQP）と尿素トランスポーターB（UT-B）は反芻動物の尿素リサイクルに関与しているが、豚の腸管内の尿素フラックスに対するそれらの寄与は明らかにされていない。本研究の目的は、成長中の豚における尿素フラックスに対する既知の尿素トランスポーターの存在と相対的な寄与を特徴付けることであった。9頭のバロー（50.8±0.9kg）から腸管組織サンプル（十二指腸、空腸、回腸、盲腸および結腸）を採取し、UT-BおよびAQP-3、-7および-10のmRNAの豊富さについて分析した。組織採取後すぐに、空腸および盲腸からのサンプルをウッシングチャンバーに入れ、無阻害で、またはUT-B媒介輸送を阻害するためのフロレチン、AQP媒介輸送を阻害するためのNiCl、またはその両方の阻害剤の存在下でインキュベートした場合の血清-粘膜間尿素フラックスの分析のために、ウッシングチャンバーに入れた。AQP-3、-7、および-10発現は空腸で最大（<0.05）であったのに対し、UT-B発現は盲腸で最大（<0.05）であった。AQP-3、-7、-10の発現は空腸よりも盲腸の方が高かった（67.8 .42.7±5.01μmol-cm-h; <0.05）ことから、豚の腸内での尿素リサイクル能力が確認されたが、尿素トランスポーター阻害剤の影響は受けなかった（>0.05）。本研究の結果は、既知の尿素トランスポーターはブタの消化管に発現しているが、経上皮尿素輸送においては重要な機能的役割を果たしていない可能性があることを示唆している。我々は、ブタの尿素フラックスに対する既知の尿素輸送体の位置と寄与を特徴付けた。アクアポリンは腸管全体に存在し、尿素トランスポーターBは盲腸でのみ発現している。尿素フラックスは空腸と盲腸の両方で発生した。トランスポーター阻害剤は尿素フラックスに影響を与えず、腸管における尿素輸送への寄与は限定的であることが示唆された。豚の尿素フラックスに寄与する因子を決定するためには、さらなる研究が必要である。

Pigs are capable of nitrogen salvage via urea recycling, which involves the movement of urea in the gastrointestinal tract. Aquaporins (AQP) and urea transporter B (UT-B) are involved in urea recycling in ruminants; however, their contribution to urea flux in the intestinal tract of the pig is not known. The objective of this study was to characterize the presence and relative contribution of known urea transporters to urea flux in the growing pig. Intestinal tissue samples (duodenum, jejunum, ileum, cecum, and colon) were obtained from nine barrows (50.8 ± 0.9 kg) and analyzed for mRNA abundance of UT-B and AQP-3, -7, and -10. Immediately after tissue collection, samples from the jejunum and cecum were placed in Ussing chambers for analysis of the serosal-to-mucosal urea flux () with no inhibition or when incubated in the presence of phloretin to inhibit UT-B-mediated transport, NiCl to inhibit AQP-mediated transport, or both inhibitors. UT-B expression was greatest ( < 0.05) in the cecum, whereas AQP-3, -7, and -10 expression was greatest ( < 0.05) in the jejunum. The was greater in the cecum than the jejunum (67.8 . 42.7 ± 5.01 µmol·cm·h; < 0.05), confirming the capacity for urea recycling in the gut in pigs; however, flux rate was not influenced ( > 0.05) by urea transporter inhibitors. The results of this study suggest that, although known urea transporters are expressed in the gastrointestinal tract of pigs, they may not play a significant functional role in transepithelial urea transport. We characterized the location and contribution of known urea transporters to urea flux in the pig. Aquaporins are located throughout the intestinal tract, and urea transporter B is expressed only in the cecum. Urea flux occurred in both the jejunum and cecum. Transporter inhibitors had no affect on urea flux, suggesting that their contribution to urea transport in the intestinal tract is limited. Further work is required to determine which factors contribute to urea flux in swine.