2010 Fiscal Year Annual Research Report
ICCペースメーカ活動におけるシグナル連携・統合の研究
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20390198
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中山 晋介 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (30192230)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 治彦 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (90283431)
武川 紅年 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 研究補助員 (10397458)
岩下 寿秀 浜松医科大学, 医学部, 教授 (00283432)
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| Keywords | 高ストレス社会 / 超高齢化 / Cajal細胞 / 消化管 |
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| Research Abstract |
超高齢化と高ストレスは日本を悩ませる重大な社会問題である。消化管はこの両者へ対処するユニークな作用点を提供する。
筋層間神経叢をネットワーク状に取り囲むCajalの間質細胞(Interstitial cells of Cajal:ICC)に存在するいくつものチャネル・受容体分子とそのシグナルが一連のサイクルとして統合される事により、消化管ペースメーカ活動は発生する。また消化管活動は、組織全体が連動して働くことにより、はじめてその機能を発揮する。本研究では、この近年見つかった消化管ペースメーカICCが機能するための、細胞内・細胞間の連携・統合メカニズムを分子基盤と共に解明する。この中には脳と腸を相関させると予想されるメカニズムも含まれる。また、本研究成果は全身に分布するICC類似細胞のモデルとなるので、高齢者のQOLに重要な臓器・組織の治療に貢献することも期待される。
22年度と震災の影響のため期間延長した23年度には、ペースメーカ細胞ICCを含む消化管筋層標本の発生する自発性電位活動を、8x8微小電極アレイ(Microelectrode array:MEA)で記録し、そのデータをスペクトルパワー、相互相関関数の位相差や強度を用いてマッピングした。この方法では、ICCネットワークの空間的な連携特性を各標本で視覚的に評価できる。ネットワークが障害されている標本(W/W^vマウス消化管)や消化間神経伝達物質(5-HT等)で、ICCペースメーカ活動の連絡様式が変化することを確認した。興味深いことに、炎症性腸疾患モデルマウスでは、ICCのペースメーカ活動周波数が増大することも見出した。
また、フローサイトメトリーを用いてc-KITをマーカとしてICCを濃縮採取し、Caオシレーションによって周期的に活性化されると考えられるC1チャネル(Ano1)の発現も確認した。
動物個体での実験では、野生型マウスに比較し、セロトニン輸送体欠損マウスでは、5-HT関連薬物の経口投与によって、行動パターンが長期間大きく影響されることが分かった。
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