乳清蛋白質による腸管上皮細胞のタイトジャンクション安定化作用の機構解析

• Project/Area Number: 08760136
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 食品科学・栄養科学
• Research Institution: University of Shizuoka
• Principal Investigator: 橋本 啓 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 助手 (10237935)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1996: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: Caco-2 / タイトジャンクション / ウシ血清アルブミン / β-ラクトグロブリン / アクチンフィラメント / 過酸化水素

Research Abstract

1.ヒト大腸癌由来培養細胞株Caro-2の無血清培養株であるCaco-2-SFのタイトジャンクション(TJ)は不安定なため、その経上皮電気抵抗(TEER)は数10Ω・cm^2とCaco-2に比べかなり低い値を示す。この細胞層を10μMのウシ血清アルブミン(BSA)やβ-ラクトグロブリン(β-Lg)処理すると不安定なTJが安定化され、TEER値はCaco-2と同様な値に回復した。
2. BSA処理などによりTJを安定化されたCaco-2-SFは、水溶性低分子の透過マーカーの透過性は2〜3割に低下し、より高分子量のマーカーの透過はほとんど観察されなかった。
3.細胞層をあらかじめサイトカラシンDで処理しておくと、BSAやβ-Lg処理による有意なTJ安定化活性は認められなくなった。一方、コルヒチンやタキソ-ル処理の影響は受けなかった。また、TJ安定化活性は、ホスホリパーゼCの阻害剤であるコンパウンド48/80やプロテインキナーゼCの阻害剤であるH-7処理により有意に抑制された。以上の結果より、リン酸化経路による情報伝達系によりBSAやβ-Lgなどのシグナルがアクチンフィラメントに伝達され、その結果TJが安定化されるという機構が推定された。更に、β-Lgの活性は粘膜側からの処理に特異的で、チロシンキナーゼの阻害剤であるゲニステインにより抑制された。
4. Caco-2細胞層を10mMの過酸化水素で処理することによりTJの透過性が上昇し、TEER値は6割程度にまで低下した。そこで、細胞をβ-Lgで処理しTJを安定化すると、このTEER低下は8割程度にまで抑制された。TNF-αで処理するとTEER値は7割程度に低下するが、β-Lg処理をしてもTEER低下の抑制は認められなかった。
5.電子顕微鏡による観察、免疫組織学的手法、イムノブロット法などによるTJの変化の検討は本年度内に完了することは出来なかった。