サンゴ石灰化媒体への副細胞輸送：環境パラメータの影響

Paracellular transport to the coral calcifying medium: effects of environmental parameters.

• A A Venn
• C Bernardet
• A Chabenat
• E Tambutté
• S Tambutté

抄録

サンゴの石灰化は、細胞外石灰化媒体（ECM）へのイオンや分子の輸送に依存しています。サンゴをはじめとする海洋石灰化体における細胞間接合部を介した副細胞輸送については、ほとんど知られていません。そこで私たちは、蛍光色素カルセインを用いて、海水からECMへのカルセイン流入の動態を調べたところ、過浸透処理によって生じたカルセイン流入率の変化によ り、細胞間接合部を介した副細胞の透過性の上昇が検出されました。次に、カルセインイメージング法を用いて、海水の酸性化と温度変化という2つの環境ストレス要因が副細胞透過性に及ぼす影響を調べました。海水の酸性化（pH7.2）がECMや石灰化細胞のpHを低下させることが知られている条件下では、カルセインの流入半減時間が減少し、傍細胞透過性が増加していることを示しています。一方、高温（31℃）では効果がなかったのに対し、低温（20℃）では副細胞透過性が低下した。以上のことから、本研究は、海水の酸性化に伴う副細胞輸送の研究をさらに進めるためのアプローチを確立し、副細胞透過性の変化が海水の酸性化に対する生理的応答の未解明な側面を形成する可能性を示唆していると考えられる。

Coral calcification relies on the transport of ions and molecules to the extracellular calcifying medium (ECM). Little is known about paracellular transport (via intercellular junctions) in corals and other marine calcifiers. Here, we investigated whether the permeability of the paracellular pathway varied in different environmental conditions in the coral Using the fluorescent dye calcein, we characterised the dynamics of calcein influx from seawater to the ECM and showed that increases in paracellular permeability (leakiness) induced by hyperosmotic treatment could be detected by changes in calcein influx rates. We then used the calcein imaging approach to investigate the effects of two environmental stressors on paracellular permeability: seawater acidification and temperature change. Under conditions of seawater acidification (pH 7.2) known to depress pH in the ECM and the calcifying cells of , we observed a decrease in half-times of calcein influx pointing to increased paracellular permeability. By contrast, high temperature (31°C) had no effect, whereas low temperature (20°C) caused decreases in paracellular permeability. Overall, our study establishes an approach to conduct further investigation of paracellular transport and suggests that changes in paracellular permeability could form an uncharacterized aspect of the physiological response of to seawater acidification.

© 2020. Published by The Company of Biologists Ltd.