2023 Fiscal Year Research-status Report
Effect of ENS dysfunction on drug absorption from small intestine
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20K07176
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
檜垣 和孝 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (60284080)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 正人 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (00399445)
大河原 賢一 神戸薬科大学, 薬学部, 教授 (30291470)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 慢性的セロトニン暴露 / Caco-2細胞 / clorgyline / transcellular route / paracellular route / TEER / antipyrine / FITC-dextran-4 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らは、これまでに、過剰なセロトニン(5-HT)が薬物の吸収、体内動態に及ぼす影響について、5-HT代謝異常ラットを用いて検討してきた。本年度は、過剰な5-HTが及ぼす小腸機能への影響を評価することを目的に、Caco-2細胞単層膜を利用したin vitro実験系を用いて受動拡散による薬物透過に及ぼす過剰な5-HTの慢性的暴露の影響を評価した。Caco-2細胞をTranswellに播種し、通常の培養液で3日間培養後、basal 側に5-HTあるいは5-HTと5-HTの主代謝酵素monoamine oxidase-Aの阻害剤であるclorgylineを併用添加し、その後、21日目まで作用させることで、5-HTの曝露を行った。
まずantipyrineをモデル化合物として、transcellular routeを介した受動拡散への影響を検討した。5-HTの濃度を20, 100, 500 microMとし, 3.4 microg/mLのclorgylineを添加、非添加の条件で検討を行った。その結果、いずれの実験条件においてもantipyrineの膜透過には変化が認められなかった。
次いで、分子量 約4,000のFITC-dextran-4(FD-4)をモデル薬物としてparacellular routeを介した受動拡散への影響を検討した。その結果、500 microM 5-HT+crorgyline処理群において、FD-4の透過が有意に亢進することが明らかとなった。一方、同時に測定したtransepithelial electrical resistance(TEER)は、高濃度5-HT作用時に、むしろ増加する傾向を示し、500 microM 5-HT+crorgyline処理群では、有意な増加が認められた。Paracellular routeを介する透過性亢進時に、必ずしもTEERの低下が伴うとは限らないが、5-HT代謝異常ラットからの摘出腸管粘膜を用いた検討ではtransmucosal electrical resistance(TER)には有意な低下が認められており、ラットを用いたin vivo実験とは異なる結果が得られた。
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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
本年度も、計画に従い、過剰なセロトニンの慢性的な暴露を可能とするin vitro実験系をCaco-2細胞単層膜を利用することで確立し、受動拡散による膜透過への影響を評価することができた。その結果、transcellular routeを介する透過には変動がなく、paracellular routeを介する透過が亢進することが示されたことから、順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、Caco-2細胞を用いたin vitro実験系での検討を行う予定である。来年度は、セロトニンによるparacellular routeの開口に関与しているセロトニン受容体サブタイプの検討、更にparacellular routeを介する膜透過に影響を及ぼすと考えられるtight junction構成タンパク質の分布性などについて検討する予定である。
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| Causes of Carryover |
研究は、概ね、計画に従い進んでいる。既に取得済みの機器や試薬を利用することで、かなりをカバーできたこと、また運営費交付金を利用することもできたので、次年度の研究に充てることとした。次年度は、セロトニンの影響に関与しているセロトニン受容体サブタイプの検討や、tight junctionタンパク質の細胞内分布などについて検討する予定である。
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