2021 Fiscal Year Annual Research Report
Research for induction or normalization factor for colonic TRPV4 methylation aiming at curing constipation
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19K08366
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
三原 弘 富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (00612623)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内田 邦敏 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 准教授 (20581135)
南條 宗八 富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (70649285)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | TRPV4 / 大腸菌 / 腸球菌 / TNFα / 酪酸 / K. oxytoca |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）大腸上皮細胞株のTRPV4発現を増加させた、K. oxytocaとE. coliとで、菌体成分と菌培養上清を別に処理したところ、菌培養上清のみでTRPV4の遺伝子、及び、タンパクの発現が増加し、その増加は、酪酸との共培養、TNFαシグナル阻害で抑制された。
２）E. coli培養上清で刺激された大腸上皮細胞株に対して、細胞内シグナル伝達のマイクロアレイネットワーク解析を行ったところ、自然免疫応答、サイトカインシグナルの活性化を認めた。
３）RomeIV基準の慢性便秘患者5名と健常者9名の小腸、盲腸、S状結腸、直腸の生検標本でのTRPV4発現を比較したところ、全領域で便秘患者の方が健常者よりもTRPV4発現が増加していた。そこで、慢性便秘患者、健常者全体で40名における直腸でのTRPV4発現と、便秘重症度の各因子、粘膜付着菌頻度の間でのスピアマン相関係数を算出したところ、TRPV4発現と便秘の期間の長さなどが相関し、重回帰分析において、便秘回数の少なさ、排便補助道具使用、便秘の期間の長さがTRPV4発現と関連しており、残便感などとE. faecalisの頻度が関連していた。
本研究の目的は、便秘症の腸管の感受性低下の分子機構を検証し、新規治療薬の開発に重要な情報を提供することであった。本研究の結果、便秘患者では小腸から大腸、直腸にかけて全体的にTRPV4の発現が増加しており、TRPV4発現を上昇させる腸内細菌として、K. oxytoca、E. faecalisなどが検出され、その上昇は、菌培養上清成分が主であり、酪酸とTNF-αシグナルの阻害で抑制された。このことから、酪酸が低下した環境で、E. faecalisなどの腸内細菌が増加することでTRPV4発現が増加し、生理的な腸内からの刺激受容に障害が起こることが慢性便秘の病態に関わりうることが示唆された。
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