2020 Fiscal Year Research-status Report
消化器官のグリア細胞・星細胞におけるカルシニューリンと細胞間相互作用の役割
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19K07485
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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, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (60267953)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 小腸 / グリア細胞 / 肝星細胞 / 膵星細胞 / カルシニューリン |
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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における小腸グリア細胞と神経細胞・上皮細胞との細胞間相互作用の異常を解析するために、以下の（１）の実験を行った。また、このノックアウトマウスでは肝臓や膵臓の星細胞でもカルシニューリンを欠損すると考えられるので、肝臓や膵臓の異常を解析するために以下の（２）の実験を行った。
（１）小腸グリア細胞と神経細胞・上皮細胞との細胞間相互作用の異常の解析
（１ー１）小腸グリア細胞から放出される生理活性物質・栄養因子の定量：前年度は小腸全体での発現量を解析したが、今年度は前年度に確立した小腸グリア細胞単離培養系を用いた解析を行った。小腸グリア細胞から放出されて神経細胞や上皮細胞の生存・増殖・分化等を調節するS100Bの発現量が、ノックアウトマウス由来細胞で増加していた。S100Bと関連する（相互に活性化する）転写因子NF-κBのp65サブユニットのリン酸化増強やグリア細胞マーカーであるGFAPの発現上昇も見られたことから、ノックアウトマウスの小腸グリア細胞には活性化している側面があると考えられた。上皮の成熟・保護効果をもつTGF-β1やGDNFについても解析すると、TGF-β1の分泌量は減少していた。GDNFについては、発現量は減少していたが分泌量に変化はなかった。
（１ー２）小腸グリア細胞の増殖能・生存能の解析：ノックアウトによる細胞数の変化も分泌物質量に影響するため、小腸初代培養系におけるグリア細胞の増殖能・生存能を解析したところ、ノックアウトマウスで増殖能・生存能の低下が見られた。
（２）肝臓や膵臓の星細胞や組織構造の異常の解析
肝臓において星細胞の免疫染色や組織染色を行ったところ、ノックアウトマウスで星細胞数が減少するとともに、類洞が拡張している例が見られた。膵臓においても、星細胞数が減少している例や、細胞間隙が拡張している例が見られた。
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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
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グリア細胞から放出される生理活性物質・栄養因子の発現量・分泌量変化を見出すことができた。また、ノックアウトマウス肝臓及び膵臓の星細胞や組織構造の異常を見出すことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）小腸グリア細胞と神経細胞・上皮細胞との細胞間相互作用の異常の解析
（１ー１）小腸グリア細胞から放出される生理活性物質・栄養因子の定量：NF-κBによる転写制御を受けるiNOSの発現量が増加しているかを解析する。
（１ー２）小腸グリア細胞と神経細胞との細胞間相互作用の解析：小腸グリア細胞と神経細胞の共培養を確立した上で、ノックアウトマウス由来グリア細胞の神経成熟促進効果に異常があるかを調べる。さらに、この効果に今年度（１ー１）で差が見られたS100Bが関与するかを調べる。
（１ー３）小腸グリア細胞と上皮細胞との細胞間相互作用の解析：小腸グリア細胞と上皮細胞の共培養を確立した上で、ノックアウトマウス由来グリア細胞の上皮バリア形成促進効果に異常があるかを調べる。さらに、この効果に今年度（１ー１）で差が見られたS100BやTGF-β1が関与するかを調べる。
（２）肝臓の星細胞や組織構造・消化機能の異常の解析：ノックアウトマウスの肝臓においてGFAPの発現量が減少しているかを解析する。さらに、肝臓の炎症や線維化が起こっているのかや、肝臓で生成される胆汁酸の量や活性に異常がないかを解析する。
（３）膵臓の星細胞や組織構造・消化機能の異常の解析：ノックアウトマウスの膵星細胞数減少を確認し、膵臓の組織構造を詳細に観察した上で、膵臓から分泌されるアミラーゼ、トリプシン、リパーゼの量や活性に異常がないかを解析する。
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| Causes of Carryover |
（理由）ぴったり使い切ることができなかったため。
（使用計画）次年度使用額（5,472円）を次年度に必要な物品費にあてる。
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