2019 Fiscal Year Annual Research Report

2型自然免疫における小腸刷子細胞受容体の機能解明と食品への応用展開

Research Project

Project/Area Number	19H02915
Research Institution	Meiji University
Principal Investigator	石丸喜朗明治大学, 農学部, 専任准教授 (10451840)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	受容体 / 消化管 / 代謝 / 免疫 / 遺伝子破壊マウス / 刷子細胞 / 生体イメージング
Outline of Annual Research Achievements	小腸刷子細胞は、アレルギー性疾患や寄生虫感染に対する2型免疫応答の始動において、センサーとして重要な働きをする。本研究では、小腸刷子細胞の頂端部に局在することを研究代表者自らが発見したオーファン受容体の生理機能を解明し、アレルギー性疾患や肥満・糖尿病の予防や治療に繋げることを目的とする。まず、オーファン受容体欠損マウスを用いて、高脂肪食投与条件下で、体重や臓器重量変化を野生型マウスと比較した。その結果、有意な差は認められなかった。次に、化合物ライブラリーを用いて、オーファン受容体のリガンド探索を行ったが、リガンド同定には至らなかった。一方、培養細胞を用いてコハク酸受容体の機能解析系の構築を試みたところ、濃度依存的な細胞応答が観察された。さらに、生体に近い条件で刷子細胞の機能解析を行うために、カルシウムバイオセンサーYC3.60を発現するトランスジェニック（Tg）マウスを用いた生体イメージングを実施した。まず、低頻度の刷子細胞を容易に識別できるようにする目的で、刷子細胞特異的に発現するTrpm5遺伝子のプロモーター領域制御下に赤色蛍光タンパク質tdTomatoを発現誘導させるTrpm5-tdTomato Tgマウスを作出した。その結果、複数系統のTrpm5-tdTomato Tgマウスが得られ、刷子細胞特異的に赤色蛍光が観察された。次に、両系統を交配させて、刷子細胞を特異的に標識したYC3.60マウスを作出することに成功した。このマウスを用いて、ATP投与時の小腸上皮細胞の応答を観察したところ、応答をリアルタイムに可視化することに成功した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 腸管を用いた生体カルシウムイメージング解析系、および、培養細胞を用いたコハク酸受容体の機能解析系の構築に成功したため。
Strategy for Future Research Activity	構築したコハク酸受容体の機能解析系を用いて、増強剤や阻害剤を探索する。腸管を用いた生体カルシウムイメージング解析では、様々な物質を投与し、刷子細胞の機能解明に取り組む。