2021 Fiscal Year Research-status Report
Potential of amino acid transporter as a marker for inflammation of intestinal mucosa
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19K08379
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
川島 麗 北里大学, 医療衛生学部, 准教授 (70392389)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鎌田 弥生 順天堂大学, 大学院医学研究科, 助教 (00410035)
高橋 美帆 同志社大学, 生命医科学部, 助教 (00446569)
藤田 朋恵 獨協医科大学, 医学部, 教授 (20296510)
市川 尊文 北里大学, 医療衛生学部, 教授 (30245378)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | アミノ酸トランスポーター / LAT / 必須アミノ酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
消化管粘膜傷害の局所的背景には、炎症因子から栄養素取り込みまで様々な機構が関連する。本課題は昨年度に引き続き、5-FUによる粘膜傷害モデルにおける炎症惹起に伴う栄養素や薬物などのさまざまな物質を外部環境から頻繁に輸送するトランスポーターに焦点を当て、その発現を検証した。特に生体では合成できず食物から取り入れる必要がある必須アミノ酸輸送体LATのmRNA発現を検証した。5FUにて消化管粘膜傷害を誘導したマウスの小腸を８分割し、部位特異性を視野に入れ、発現を検討した。コントロール群では、小腸部位に関係なく、一定レベルのLAT1発現が見られた。LAT2の発現は小腸の中心部で徐々に増加し遠位で減少する傾向があった。傷害群では、LAT1の発現は約20倍上昇した。特に、回腸で有意に増加した。一方で、LAT2の発現は減少した。LATの補助サブユニットである4F2hcの発現は、コントロール群の小腸で明確な部位傾向性を示さなかったが、傷害後、小腸全体で減少した。
傷害により細胞のターンオーバーが減少することで、すべての栄養素トランスポーターが発現減少する可能性を排除するため、グルコーストランスポーターであるSGLT1発現を検証したところ、コンロール群において、部位発現特異性は見られたものの、傷害依存性の発現上昇または現象は見られなかった。
LATを介した必須アミノ酸を含む中性アミノ酸の取り込みは、主に小腸の中心で起こると考えらており、リンパ球の活性化とホルモンによる刺激によってLAT1高発現が誘導されるとの報告もある。したがって、LAT1は、細胞の要求を満たすために必要なアミノ酸を供給するように発現が調整されるトランスポーターである損傷組織におけるLAT1発現の上昇は注目するに値すると見込んでおり、本結果により、アミノ酸の変動が特に炎症性条件下で発生する現象であると考えられた。
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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
研究計画当初に想定していた肝となる結果が当該年度にて得られたため、予定通りかつ予想通りの結論となり、初年度から２年目に得られた結果の十分な裏付けがされたと考えている。来年度は、遺伝子レベルからタンパク質レベルに実験系を移し、更なる展開を期待する。
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| Strategy for Future Research Activity |
組織炎症に伴うLATmRNAの発現変動が見られたことから、今度はタンパク質レベルでの変動および組織局在を明らかにする必要があるため、同モデルにて、ウエスタンブロッティングおよび免疫組織化学的染色法にてアミノ酸輸送体の発現を検討する。
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| Causes of Carryover |
PCRの条件検討が順調に進んだことなどから、試薬の無駄を削減できた。また、COVID-19研究の全国的な推進により、当課題で使用しているBALB/cマウスが品薄になり、購入が困難となった時期があったことが要因である。2022年４月の現時点ではマウスの供給が順調になりつつあるとの報告を受けているため、繰越金はマウスの購入費に充当する予定である。
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