The function of new intestinal ionchannel on gastrointestinal motility

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K09391
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 神谷 武 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (10254301)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鵜川 眞也 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (20326135) ; 植田 高史 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 准教授 (90244540)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: ASIC4 / 消化管運動

Outline of Annual Research Achievements

我々は、UC DavisのKOMP (Knockout mouse project)（https://www.komp.org)からASIC4tm1a(KOMP)Mbpを購入したのちCre発現マウスとの交配によりASIC4-LacZレポーターマウス(ASIC4tm1b(KOMP)Mbp）を作製した。次にこの個体を用いASIC4の胎生期及び成体における発現をX-Gal染色で検索したところ、ASIC4が胎生期から消化管の筋間神経叢に発現していることを見出した。RT-PCR法によれば、胃や十二指腸ではその発現は弱く、空腸から遠位大腸にかけて強い発現を認めた。さらに腸管神経叢の種々のマーカー（neurofilament-H (NF-H), c-kit, GFAP, ChAT, nNOSやTRPV2)との二重染色を行い、ASIC4がNF-H, ChAT, nNOS, TRPV2と一部共発現していることが判明した。一方、ASIC４のノックアウトマウス(ASIC4tm1d(KOMP)Mbp)を作製して機能解析にも着手した。代謝ゲージ(Techniplast Japan, Tokyo)による１日あたりの尿量や糞量は野生型マウスとASIC4ノックアウトマウスで違いはなかったが、フェノールレッドによる消化管輸送能の実験において、ASIC4ノックアウトマウスでは、野生型に比べ、フェノールレッドの輸送が遅延していた。ASIC4は腸管運動の調節に何らかの役割を演じていることが示唆され、現在さらに解析を進めている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今回の目的とするASIC4発現を解析するための分子生物学的、形態学的な研究はほぼ予定どおりデータを得る事ができた。これらの結果から、消化管においてASIC4が発現しており、消化管機能に関与していることが示唆されるという新知見が得られた。

Strategy for Future Research Activity

ASIC4については、その選択的アゴニストが不明であるため、機能解析をさらに推進していく上での課題がある。野生型マウスとASIC4ノックアウトにおけるフェノールレッド法による消化管通過時間の比較検討の結果、ASIC4ノックアウトマウスで遅延傾向がみられたことや筋間神経叢に発現していることから、ASIC４が消化管運動に寄与していることが考えられる。今後は薬理学教室の協力を得て野生型マウスとASIC4ノックアウトマウスの腸管収縮運動を測定し、比較検討を積み上げていく予定である。現在は、消化管運動に関係する既知の試薬（アセチルコリン、ニコチン、プロベネシドなど）投与下の消化管収縮を解析中である。ｎを増やし、２群間で差が出るかを解析する予定である。また、アフリカツメガエルの卵母細胞にASIC4を強制発現させ、ASIC4のアゴニストを探索する予定である。

Causes of Carryover

今年度、比較的研究が順調に進行し、各種抗体等の物品費購入費用が予想より低く抑えられた。今年度はアフリカツメガエルの卵母細胞にASIC4を強制発現させ、ASIC4のアゴニストを探索する予定を立てており、旅費とあわせてこのアゴニスト探索に際しての物品費に使用を予定している。