2016 Fiscal Year Research-status Report
小腸の機能制御と恒常性維持における腸管グリア細胞とカルシニューリンの役割
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16K08744
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
田中 正彦 名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 准教授 (60267953)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 細胞・組織 / 神経科学 / 小腸 / グリア細胞 / カルシニューリン / 蠕動運動 / 消化・吸収 / 炎症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
グリア細胞特異的カルシニューリンノックアウトマウスの小腸の異常を明らかにするために、以下の実験を行った。
１．ノックアウトマウスで小腸の蠕動運動が低下しているかどうかを検証するために、着色した流動性疑似餌（カルボキシメチルセルロース）の小腸内移動距離を測定したところ、ノックアウトマウスにおいて疑似餌の小腸内移動距離が低下しており、小腸の運動能（内容物移動速度）が低下していることが示された。
２．ノックアウトマウスで消化・吸収が低下しているかどうかを検証するために、糞中の栄養分（糖、炭水化物、蛋白質）を定量したところ、ノックアウトマウスにおいて糞中のグルコース及びデンプン含量が多く、糖と炭水化物の消化・吸収が低下していることが示された。一方で、糞中の蛋白質含量には差が見られなかった。
３．ノックアウトマウスの小腸で炎症が起こっていることを確認するために、myeloperoxidase（好中球が有する酵素）の活性測定を行ったところ、ノックアウトマウスにおいて高い活性が認められた。また、ノックアウトマウスの小腸で血管透過性が亢進しているかどうかを検証するために、エバンスブルーを尾静注したところ、ノックアウトマウスの小腸においてエバンスブルーの漏出が見られた。さらに、便中のヘモグロビン量を定量したところ、重症のノックアウトマウスでは血便が生じていることが確認された。これらの結果より、ノックアウトマウスの小腸において炎症が発生していることが示された。
４．ノックアウトマウス小腸の培養グリア細胞を刺激し、カルシニューリンの下流シグナルとして働く転写因子であるNFATの核移行を観察したところ、ノックアウトマウスにおいては刺激後のNFATの核移行量が少なく、NFATの活性化が低下していることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度の目標であったグリア細胞特異的カルシニューリンノックアウトマウスの小腸の異常を多方面から明らかにすることをほぼ達成できたため、本研究はおおむね順調に進展していると考えらえる。
糞中の栄養分の解析に関しては、蛋白質含量に本当に差がないかどうかと脂質含量に差がないかどうかという問題が残されているため、次年度に検討する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．小腸の張力の測定：ノックアウトマウスで小腸の張力が低下しているかどうかを検証するために、摘出した小腸の張力をマグヌス法によって測定する。
２．消化・吸収の解析（つづき）：糞中の炭水化物及び脂質の定量を行う。
３．炎症発生の確認：小腸における炎症性サイトカインの産生量や分泌量を測定するとともに、小腸において免疫細胞（マクロファージ、肥満細胞、好塩基球、好中球、リンパ球）の集積・浸潤が起こっているかどうかを観察する。
４．グリア細胞以外の腸管神経系細胞の異常の有無の解析：グリア細胞の異常によって、神経細胞やカハール介在細胞にも間接的な異常が生じていないかどうかを形態学的に調べる。
５．小腸グリア細胞と神経細胞・上皮細胞との相互作用の異常の解析：小腸グリア細胞から放出されて神経細胞や上皮細胞に対して働く可能性がある栄養因子・生理活性物質の産生量や分泌量がノックアウトマウスで低下しているかどうかを調べる。
６．ノックアウトが起こっている細胞の正確な確認：腸管グリア細胞には４種類のサブタイプがあることが知られているが、このノックアウトマウスにおいて全てのグリア細胞種で組換えが起こっているのかどうかは不明であるため、レポーターマウスを用いて組み替えが起こっている細胞種を正確に確認する。
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| Causes of Carryover |
オープンアクセスジャーナルに投稿していた論文の掲載料を確保していたが、年度末までに受理されなかったため、当該年度内の掲載料支払いがなくなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
当該論文が次年度に受理されることを目指し、受理後の掲載料支払いに使用する計画である。
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