消化器病変の発生進展に関わる腸内細菌毒素認識機構の解明

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12470129
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 佐藤 信紘 順天堂大学, 医学部, 教授 (90028358)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 寺井 毅 順天堂大学, 医学部, 助手 (90245704) ; 竹井 謙之 順天堂大学, 医学部, 講師 (10306954) ; 荻原 達雄 順天堂大学, 医学部, 助教授 (80011196) ; 池嶋 健一 順天堂大学, 医学部, 助手 (20317382) ; 広瀬 美代子 順天堂大学, 医学部, 助手 (70266039)
• Keywords: 腸内細菌 / エンドトキシン / CD14 / Toll-like receptor(Tlr) / LPS binding protein / 炎症性腸疾患 / アルコール性肝障害

Research Abstract

本研究では腸内細菌由来毒素がその病態に関与しているアルコール性肝障害や炎症性腸疾患に焦点を絞り、マクロファージ系細胞でのエンドトキシン(LPS)認識機構として注目されているCD14、Toll-like receptor(Tlr)およびその下流シグナル分子の病態への関与について検討することを目的としている。そのアプローチとして平成12年度にはアルコール性肝障害の病態におけるエンドトキシン認識機構の関与について以下の検討を行った。
これまで私たちは、急性エタノール投与後の肝マクロファージ(Kupffer細胞)のLPS反応性は二相性(早期での反応低下および後期での反応亢進)を示すことを明らかにしてきたが、このメカニズムを分子レベルで明らかにする目的で、急性アルコール投与後の肝組織中のTlr-4 mRNA発現を検討した。アルコール投与2〜6時間後には肝組織中Tlr-4 mRNAの一過性の減少を認め、さらにこの変化が腸内殺菌により抑制された。また、株化マクロファージ(RAW264.7)にLPSを添加すると一過性のTlr-4 mRNA低下を認めるのに対し、エタノール添加では変化を認めなかった。従って、急性アルコール負荷後に一過性に門脈血中のエンドトキシン値が上昇することがKupffer細胞のTlr-4発現低下に関与しているものと考えられた(Hepatology 32:201A,2000)。さらに、急性アルコール投与後のKupffer細胞を単離し、Tlr-4の下流のシグナル分子であるinterleukin 1 receptor-associated kinase(IRAK)の発現および活性化を検討したところ、アルコール投与1時間後にIRAKの発現、活性の低下を認め、24時間後には反対にIRAKの発現、活性共に上昇することを見出した(Biochem Biophys Res Commun 277:686-690,2000)。これらの検討よりアルコールによってLPS反応性が複雑に変化する分子メカニズムの一端を解明し得たものと考えられる。
また、炎症性腸炎のモデルとしてDDSおよびTNBS誘発大腸炎モデルを作成し、その際の腸管局所でのTlr発現についても検討を試みている。

Research Products

• [Publications] Zhang YJ,Ikejima K,Honda H,Kitamura T,Takei Y,Sato N: "Glycine prevents apoptosis of rat sinusoidal endothelial cells caused by deprivation of vascular endothelial growth factor."Hepatology. 32・3. 542-546 (2000)
• [Publications] Enomoto N,Ikejima K,Bradford BU,Rivera CA,Kono H,Goto M, et al.: "Role of Kupffer cells and gut-derived endotoxins in alcoholic liver injury."J Gastroenterol Hepatol. 15. D20-D25 (2000)
• [Publications] Fukuda T,Ikejima K,Hirose M,Takei Y,Watanabe S,Sato N: "Taurine preserves gap junctional intercellular communication in rat hepatocytes under oxidative stress."J Gastroenterol. 35. 361-368 (2000)
• [Publications] Wheeler M,Stachlewitz RF,Yamashina S,Ikejima K,Morrow AL,Thurman RG: "Glycine-gated chlorid channesl in neutrophils attenuate calcium influx and superoxide production."FASEB J. 14. 476-484 (2000)
• [Publications] Yamashina S,Wheeler MD,Rusyn I,Ikejima K,Sato N,Thurman RG: "Tolerance and sensitization to endotoxin in Kupffer cells caused by acute ethanol involve interleukin-1 receptor-associated kinase."Biochem Biophys Res Commun. 277・3. 686-690 (2000)
• [Publications] Kitamura T,Li LX,Hirose M,Enomoto N,Ikejima K,Takei Y, et al.: "Ethanol induces apoptosis mediated by mitochondrial permeability transition in primary cultured sinusoidal endothelial cells."Microcirculation annual 2000. 115-116 (2000)