Survival and death signaling in interstitial pacemaker cells induced by nitric oxide

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K14604
• Research Institution: Azabu University
• Principal Investigator: 梶 典幸 麻布大学, 獣医学部, 助教 (20779318)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: カハール介在細胞 / 一酸化窒素 / 消化管

Outline of Annual Research Achievements

本研究は一酸化窒素による消化管ペースメーカー細胞であるカハール介在細胞（ICC）の生存と障害の詳細なシグナルを明らかにすることを目的としている。
正常な小腸において神経から由来する一酸化窒素がどの程度ICCに作用するか検討するために、一酸化窒素シグナルの下流で細胞内濃度が増加するcGMPに対する抗体を用いて、免疫染色を行った。その結果、cGMP抗体によって染色された細胞は主に神経であり、ICCは予想よりも少なかった。
一酸化窒素によるニトロシル化を受ける細胞を同定を行うため、ビオチンスイッチ法による組織の染色を行った結果、ICCはニトロシル化されていないことが明らかとなった。
一酸化窒素合成酵素阻害剤を2週間投与したマウスから胃体部および空腸の筋層を採取し、RNA網羅解析を実施した。その結果、一酸化窒素の合成抑制によって発現が低下した遺伝子を胃において84個、空腸において111個同定した。そのうち、胃と空腸において共通で変化した遺伝子は4個であった。反対に一酸化窒素合成抑制によって発現量が増加した遺伝子を胃において99個、空腸において90個同定した。そのうち胃と空腸において共通の遺伝子は5個であった。さらに、一酸化窒素合成が低下している老化マウスにおける遺伝子の変化と比較することで、よりICCの生存に及ぼす影響の高い遺伝子候補を得た。候補の1つであるアペリン受容体に対するqPCRを実施し、一酸化窒素の合成阻害により実際に発現量が低下することを確認した。
以上の検討により、ICCの生存には一酸化窒素が直接的に影響するのではなく、周囲細胞からの間接的な作用により生存が維持されている可能性が示唆された。今後は直接的影響に加えて、一酸化窒素のICC周囲細胞に対する影響も視野に入れて検討する必要性が考えられた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症の影響により実験が停止していた期間があり、予定していた実験計画をすべて終了することができなかった。

Strategy for Future Research Activity

遺伝子発現の網羅解析によって得られた候補（特にアペリン受容体シグナル）について、そのICC生存に及ぼす影響を阻害剤等を用いて薬理学的に検討を行うことで、作用を明らかにする。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症により期間内にすべての計画を終了することができなかったため、研究期間を延長し、当該年度に使用する予定だった一部の費用を繰り越した。次年度使用額は主に試薬（qPCR用試薬や阻害薬）および動物（マウス）の購入費として使用する。